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JP5572181B2 - Spark plug and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP5572181B2
JP5572181B2 JP2012132766A JP2012132766A JP5572181B2 JP 5572181 B2 JP5572181 B2 JP 5572181B2 JP 2012132766 A JP2012132766 A JP 2012132766A JP 2012132766 A JP2012132766 A JP 2012132766A JP 5572181 B2 JP5572181 B2 JP 5572181B2
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tapered surface
metal shell
spark plug
receiving
less
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健司 森谷
弘哲 那須
真 杉田
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Niterra Co Ltd
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NGK Spark Plug Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/20Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs

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  • Spark Plugs (AREA)

Description

本発明は、内燃機関等に使用される点火プラグ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine or the like and a method for manufacturing the same.

点火プラグは、内燃機関(エンジン)等の燃焼装置に組付けられ、混合気等への着火のために用いられる。一般に点火プラグは、軸線方向に沿って延びる軸孔を有する絶縁体と、前記軸孔の先端側に挿通される中心電極と、前記絶縁体の外周に設けられる主体金具とを備えている。また、主体金具の外周面には、燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部と、ねじ部よりも後端側に形成され、径方向外側に突出する鍔状の座部とが形成されている。   The spark plug is assembled in a combustion apparatus such as an internal combustion engine (engine) and used for ignition of the air-fuel mixture or the like. In general, the spark plug includes an insulator having an axial hole extending along the axial direction, a center electrode inserted through the tip end of the axial hole, and a metal shell provided on the outer periphery of the insulator. Further, on the outer peripheral surface of the metal shell, there are formed a screw part for screwing into the mounting hole of the combustion device, and a hook-shaped seat part formed on the rear end side of the screw part and projecting radially outward. Has been.

さらに、燃焼室内における気密性を確保すべく、前記ねじ部のねじ首にリング状のガスケットを設け、点火プラグを燃焼装置に組付けたときに、前記ガスケットを燃焼装置の座面に接触させる技術が知られている(例えば、特許文献1等参照)。加えて、一層優れた気密性を実現するという観点から、ガスケットを設けることなく、前記座部の先端面を軸線方向先端側に向けて先細るテーパ面とし、当該テーパ面を前記座面に直接接触させる手法が提案されている。このようにテーパ面を座面に接触させる構成においては、テーパ面を凹凸の極めて少ない平滑状とし、テーパ面の広範囲を座面に接触させることで、気密性の更なる向上が期待できる(例えば、特許文献2等参照)。   Furthermore, in order to ensure airtightness in the combustion chamber, a ring-shaped gasket is provided on the screw neck of the screw portion, and when the ignition plug is assembled to the combustion device, the gasket is brought into contact with the seating surface of the combustion device. Is known (see, for example, Patent Document 1). In addition, from the viewpoint of realizing further excellent hermeticity, the front end surface of the seat portion is tapered toward the front end side in the axial direction without providing a gasket, and the tapered surface is directly on the seat surface. A contact method has been proposed. In the configuration in which the tapered surface is brought into contact with the seating surface in this way, the taper surface is made smooth with very little unevenness, and a wide range of the tapered surface is brought into contact with the seating surface. , See Patent Document 2).

特開2008−108478号公報JP 2008-108478 A 特許第4092826号公報Japanese Patent No. 4092826

しかしながら、上述のようにテーパ面を平滑状とした構成においては、製造工程や点火プラグの運搬時などに、テーパ面に微小な疵が付いただけで、気密性が大幅に低下してしまうおそれがある。従って、製造工程や運搬時等において、テーパ面の管理を極めて慎重に行う必要があり、生産性や取扱の容易性に劣る。   However, in the configuration in which the tapered surface is smooth as described above, there is a possibility that the airtightness may be significantly reduced by only attaching a small wrinkle to the tapered surface during the manufacturing process or the transportation of the spark plug. is there. Therefore, it is necessary to manage the taper surface very carefully during the manufacturing process and during transportation, which is inferior in productivity and ease of handling.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、燃焼装置に組付けた際に、テーパ面が座面に接触するタイプの点火プラグにおいて、優れた生産性や取扱の容易性を実現しつつ、良好な気密性を確保することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide excellent productivity and easy handling in a spark plug of a type in which a tapered surface comes into contact with a seating surface when assembled to a combustion device. It aims at ensuring favorable airtightness, realizing the property.

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。   Hereinafter, each configuration suitable for solving the above-described object will be described in terms of items. In addition, the effect specific to the corresponding structure is added as needed.

構成1.本構成の点火プラグは、軸線方向に延びる筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具とを備え、
前記主体金具が、
燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部と、
先端側に向けて外径が徐々に小さくなるテーパ面を有し、前記ねじ部よりも後端側に位置する鍔状の座部とを有し、
前記燃焼装置の取付孔に前記ねじ部が螺合されたとき、前記テーパ面が前記燃焼装置の座面に接触する点火プラグであって、
前記テーパ面の少なくとも最外周部から前記最外周部における外径の95%の外径となる部位までの範囲内に、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、前記主体金具の周方向に沿って延びる突部が形成され、
前記軸線を含む断面において、前記範囲内における前記テーパ面の表面の算術平均粗さが、1μm以上5μm以下とされることを特徴とする。
Configuration 1. The spark plug of this configuration includes a cylindrical insulator extending in the axial direction,
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
The metal shell is
A threaded portion for screwing into the mounting hole of the combustion device;
A tapered surface having an outer diameter that gradually decreases toward the distal end side, and a bowl-shaped seat portion that is positioned on the rear end side of the screw portion;
When the threaded portion is screwed into the mounting hole of the combustion device, the tapered surface is a spark plug that contacts the seat surface of the combustion device,
In the range from at least the outermost peripheral portion of the tapered surface to a portion having an outer diameter of 95% of the outer diameter at the outermost peripheral portion, the taper surface has a ring shape or a spiral shape having a length of one or more rounds, and the main body A protrusion extending along the circumferential direction of the metal fitting is formed,
In the cross section including the axis, the arithmetic average roughness of the surface of the tapered surface within the range is 1 μm or more and 5 μm or less.

尚、一般に、座面に変形が生じていない状態の燃焼装置に点火プラグを組付けた状態において、軸線を含む断面における、座面の外形線と軸線とのなす角のうち鋭角の角度(座面の傾斜角度)は、前記テーパ面の外形線と軸線とのなす角のうち鋭角の角度(テーパ面の傾斜角度)よりも小さなものとなっている。従って、燃焼装置に対して点火プラグを組付けた際には、テーパ面の最外周部から前記最外周部における外径の95%の外径となる部位までの範囲内に位置する部位(外周側領域)が、燃焼装置の座面に対して接触する。すなわち、前記外周側領域は、燃焼室内の気密性を保つ面で特に重要な部位である。   In general, in the state where the ignition plug is assembled to the combustion device in which the seat surface is not deformed, an acute angle (the seat angle) among the angles formed by the outer surface of the seat surface and the axis in the cross section including the axis line. The inclination angle of the surface is smaller than the acute angle (inclination angle of the taper surface) of the angles formed by the outline of the taper surface and the axis. Therefore, when the spark plug is assembled to the combustion device, the portion (outer periphery) located within the range from the outermost peripheral portion of the tapered surface to the portion having an outer diameter of 95% of the outer diameter at the outermost peripheral portion Side region) contacts the seating surface of the combustion device. That is, the outer peripheral side region is a particularly important part in terms of maintaining airtightness in the combustion chamber.

上記構成1によれば、軸線を含む断面において、前記外周側領域における表面の算術平均粗さが1μm以上とされており、若干の凹凸の存在が許容されるようになっている。従って、微小な疵が付いたとしても、テーパ面の状態に大差は生じず、製造工程や運搬時等において、テーパ面の管理を特段慎重に行う必要はない。その結果、優れた生産性や取扱の容易性を実現することができる。   According to the above configuration 1, in the cross section including the axis, the arithmetic average roughness of the surface in the outer peripheral region is set to 1 μm or more, and the presence of slight unevenness is allowed. Therefore, even if there is a minute wrinkle, there is no great difference in the state of the taper surface, and it is not necessary to manage the taper surface with particular care during the manufacturing process or transportation. As a result, excellent productivity and ease of handling can be realized.

一方で、外周側領域における表面の算術平均粗さが1μm以上とされることで、座面に対するテーパ面の密着性が損なわれ、気密性が不十分となってしまうことが懸念される。この点、上記構成1によれば、外周側領域に、環状、又は、1周以上の螺旋状をなし、主体金具の周方向に沿って延びる突部が形成されている。従って、燃焼装置に対して点火プラグを組付けた際には、テーパ面のうち特に螺旋状又は環状の突部を比較的大きな圧力で座面に対して接触させることができる。さらに、比較的大きな圧力で接触する突部は、環状又は1周以上の螺旋状をなすため、座面とテーパ面との間を全周に亘ってより確実にシールすることができる。その結果、優れた気密性を確保することができる。   On the other hand, when the arithmetic average roughness of the surface in the outer peripheral side region is 1 μm or more, there is a concern that the adhesiveness of the tapered surface to the seating surface is impaired and the airtightness becomes insufficient. In this regard, according to the above-described configuration 1, the outer peripheral side region is formed with an annular or one or more spirals and a protrusion extending along the circumferential direction of the metal shell. Accordingly, when the spark plug is assembled to the combustion device, the spiral or annular protrusion of the tapered surface can be brought into contact with the seat surface with a relatively large pressure. Furthermore, since the protrusion which contacts with a comparatively large pressure makes cyclic | annular form or 1 or more spirals, it can seal more reliably between a seat surface and a taper surface over the perimeter. As a result, excellent airtightness can be ensured.

尚、優れた気密性をより確実に実現すべく、外周側領域における表面の算術平均粗さを5μm以下とすることが好ましい。   In order to realize excellent airtightness more reliably, the arithmetic average roughness of the surface in the outer peripheral region is preferably 5 μm or less.

構成2.本構成の点火プラグは、上記構成1において、前記突部は、前記テーパ面の全域に形成され、
前記テーパ面の表面の算術平均粗さが、1μm以上5μm以下とされることを特徴とする。
Configuration 2. The spark plug of this configuration is the above-described configuration 1, wherein the protrusion is formed over the entire tapered surface,
The arithmetic average roughness of the surface of the tapered surface is 1 μm or more and 5 μm or less.

尚、「テーパ面の全域」とあるのは、テーパ面のうち座面に接触し得る部位の全域をいう。例えば、テーパ面のうち、その最外周部から前記ねじ部のねじ径と同一の外径となる部位までの範囲を、テーパ面の全域ということができる。   Note that “the entire area of the tapered surface” refers to the entire area of the tapered surface that can contact the seating surface. For example, the range from the outermost peripheral portion of the tapered surface to the portion having the same outer diameter as the screw diameter of the screw portion can be referred to as the entire area of the tapered surface.

上記構成2によれば、テーパ面の全域に螺旋状又は環状の突部が形成されている。そのため、燃焼装置に対する点火プラグの組付・取外を繰り返し行うことで、座面に変形が生じた場合であっても、いずれかの位置に形成された螺旋状又は環状の突部を座面に対して接触させることができる。例えば、座面の変形に伴い、座面に対する外周側領域に形成された突部の接触が困難となった状態においては、外周側領域よりも内周側に形成された突部が座面に対して接触することとなる。すなわち、上記構成2によれば、点火プラグの組付を複数回行い、座面に変形が生じた場合であっても、良好な気密性を維持することができる。   According to the configuration 2, the spiral or annular protrusion is formed over the entire tapered surface. Therefore, even if the seating surface is deformed by repeatedly assembling / removing the spark plug to / from the combustion device, the spiral or annular protrusion formed at any position is removed from the seating surface. Can be contacted. For example, in a state in which it becomes difficult to contact the protrusion formed on the outer peripheral side region with the seat surface due to the deformation of the seat surface, the protrusion formed on the inner peripheral side of the outer peripheral side region is on the seat surface. It will come into contact. That is, according to the above-described configuration 2, even when the spark plug is assembled a plurality of times and the seat surface is deformed, good airtightness can be maintained.

構成3.本構成の点火プラグは、上記構成1又は2において、前記ねじ部のねじ径がM14以下であることを特徴とする。   Configuration 3. The spark plug of this configuration is characterized in that, in the above configuration 1 or 2, the thread diameter of the thread portion is M14 or less.

上記構成3のように、ねじ部のねじ径がM14以下とされた点火プラグにおいては、テーパ面の面積が比較的小さなものとなる。従って、座面に対するテーパ面の接触面積も小さなものとなり、気密性の低下が懸念される。しかしながら、上記構成1等を採用することで、ねじ径がM14以下とされた点火プラグにおいても、優れた気密性を実現することができる。換言すれば、上記構成1等は、ねじ径がM14以下とされた点火プラグにおいて、特に有意である。   In the spark plug in which the screw diameter of the screw portion is M14 or less as in the configuration 3, the area of the tapered surface is relatively small. Therefore, the contact area of the taper surface with respect to the seating surface becomes small, and there is a concern about a decrease in airtightness. However, by adopting the above configuration 1 or the like, excellent airtightness can be realized even in a spark plug having a screw diameter of M14 or less. In other words, the configuration 1 and the like are particularly significant in a spark plug having a screw diameter of M14 or less.

構成4.本構成の点火プラグは、上記構成1乃至3のいずれかにおいて、前記ねじ部のねじ径がM12以下であることを特徴とする。   Configuration 4. The spark plug of this configuration is characterized in that, in any one of the above configurations 1 to 3, the screw diameter of the screw portion is M12 or less.

上記構成4のように、ねじ部のねじ径がM12以下とされた点火プラグにおいては、座面に対するテーパ面の接触面積が一層小さなものとなるため、気密性の低下がより懸念される。しかしながら、上記構成1等を採用することで、ねじ径がM12以下とされた点火プラグであっても、優れた気密性を実現することができる。換言すれば、上記構成1等は、ねじ径がM12以下とされた点火プラグにおいて、極めて有意である。   In the spark plug in which the screw diameter of the thread portion is M12 or less as in the configuration 4, the contact area of the taper surface with the seat surface is further reduced, and thus there is a greater concern about the decrease in airtightness. However, by adopting the above configuration 1 or the like, excellent airtightness can be realized even with a spark plug having a screw diameter of M12 or less. In other words, the above configuration 1 or the like is extremely significant in a spark plug having a screw diameter of M12 or less.

構成5.本構成の点火プラグの製造方法は、軸線方向に延びる筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具とを備え、
前記主体金具が、
燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部と、
先端側に向けて外径が徐々に小さくなるテーパ面を有し、前記ねじ部よりも後端側に位置する鍔状の座部とを有し、
前記燃焼装置の取付孔に前記ねじ部が螺合されたとき、前記テーパ面が前記燃焼装置の座面に接触する点火プラグの製造方法であって、
前記ねじ部を挿通可能な挿通孔、及び、当該挿通孔の開口に連接する環状の受け面を有する受け型を用い、前記挿通孔に前記ねじ部を挿通しつつ、前記主体金具を前記受け型側へと押圧し、前記テーパ面を前記受け面に押圧する押圧工程を含み、
前記受け面のうち前記テーパ面が押圧される部位の少なくとも一部は、その表面の算術平均粗さが1μm以上5μm以下とされるとともに、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、前記受け面の周方向に沿って延びる突状部及び凹部のうちの少なくとも一方を備え、
前記押圧工程においては、前記受け面に対して前記テーパ面を押圧することで、前記テーパ面に、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、前記主体金具の周方向に沿って延びる突部を形成することを特徴とする。
Configuration 5. The spark plug manufacturing method of the present configuration includes a cylindrical insulator extending in the axial direction,
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
The metal shell is
A threaded portion for screwing into the mounting hole of the combustion device;
A tapered surface having an outer diameter that gradually decreases toward the distal end side, and a bowl-shaped seat portion that is positioned on the rear end side of the screw portion;
When the threaded portion is screwed into the mounting hole of the combustion device, the tapered surface is in contact with the seating surface of the combustion device,
Using a receiving die having an insertion hole through which the screw portion can be inserted and an annular receiving surface connected to an opening of the insertion hole, the metal fitting is inserted into the receiving die while the screw portion is inserted into the insertion hole. Pressing to the side and pressing the tapered surface against the receiving surface,
At least a portion of the receiving surface where the tapered surface is pressed has an arithmetic mean roughness of the surface of 1 μm or more and 5 μm or less, and an annular shape or a spiral shape having a length of one or more rounds. Comprising at least one of a protrusion and a recess extending along the circumferential direction of the receiving surface,
In the pressing step, the tapered surface is pressed against the receiving surface to form an annular shape or a spiral shape having a length of one or more rounds in the circumferential direction of the metal shell. Protrusions extending along the surface are formed.

次述する構成6のように、主体金具の後端部に加締め部を形成する工程などにおいて、ねじ部を挿通可能な挿通孔、及び、挿通孔の開口に連接する環状の受け面を有する受け型を用いて、挿通孔にねじ部を挿通した上で、主体金具を受け型側へと押圧し、テーパ面を受け面に押圧することがある。ここで、気密性の向上を図るべく、テーパ面を凹凸の極めて少ない平滑状とした場合には、受け面とテーパ面との間で生じる摩擦力が非常に小さなものとなる。従って、主体金具の押圧時に、受け面に対してテーパ面が滑りやすくなり、ひいては座部の肉が挿通孔に入り込んで(食付いて)しまいやすい。受け型に対する主体金具の食付きが発生してしまうと、受け型から主体金具を取外す際に余計な手間を要してしまい、生産性の低下を招いてしまうおそれがある。また、座部の肉が挿通孔に入り込むことで、座部に大きな疵が付いてしまい、その結果、歩留まりが低下してしまうおそれがある。   As in the configuration 6 described below, in the process of forming the caulking portion at the rear end portion of the metal shell, it has an insertion hole through which the screw portion can be inserted, and an annular receiving surface connected to the opening of the insertion hole. Using the receiving mold, the threaded portion is inserted into the insertion hole, the metal shell is pressed toward the receiving mold, and the tapered surface is pressed against the receiving surface. Here, in order to improve the airtightness, when the tapered surface is made smooth with very few irregularities, the frictional force generated between the receiving surface and the tapered surface becomes very small. Therefore, when the metal shell is pressed, the taper surface becomes slippery with respect to the receiving surface, and as a result, the meat of the seat portion is likely to get into the insertion hole. If the metal shell bites on the receiving mold, extra labor is required when removing the metal shell from the receiving mold, which may lead to a decrease in productivity. Moreover, when the meat of the seat portion enters the insertion hole, the seat portion may have large wrinkles, and as a result, the yield may be reduced.

この点、上記構成5によれば、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の少なくとも一部は、その表面の算術平均粗さが1μm以上とされている。従って、受け面とテーパ面との間で生じる摩擦力を十分に大きなものとすることができ、主体金具の押圧時において、受け面に対するテーパ面の滑りを抑制することができる。その結果、受け型に対する主体金具の食付きをより確実に防止することができ、生産性や歩留まりの向上を図ることができる。   In this respect, according to the configuration 5, at least a part of the receiving surface where the tapered surface is pressed has an arithmetic average roughness of the surface of 1 μm or more. Therefore, the frictional force generated between the receiving surface and the tapered surface can be made sufficiently large, and slipping of the tapered surface with respect to the receiving surface can be suppressed when the metal shell is pressed. As a result, it is possible to more reliably prevent the metal shell from being bitten by the receiving mold, and to improve productivity and yield.

また、受け面のうちテーパ面が押圧される部位に対して単に凹凸を付した場合には、受け面に対するテーパ面の滑りを抑制することができるものの、押圧工程後に、テーパ面に凹凸が形成されてしまい、製造された点火プラグを燃焼装置に組付けた際に、座面に対するテーパ面の密着性が損なわれ、気密性が不十分となってしまうおそれがある。しかしながら、上記構成5によれば、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の少なくとも一部は、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、受け面の周方向に沿って延びる突状部及び凹部のうちの少なくとも一方を備えている。従って、押圧工程後に、テーパ面には、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、主体金具の周方向に沿って延びる突部が形成されることとなる。そのため、製造された点火プラグを燃焼装置に組付けたときには、環状又は螺旋状をなす突部を比較的大きな圧力で座面に対して接触させることができ、座面とテーパ面との間を全周に亘ってより確実にシールすることができる。その結果、優れた気密性を確保することができる。   In addition, when the taper surface of the receiving surface is simply pressed and uneven, the taper surface can be prevented from slipping with respect to the receiving surface. Therefore, when the manufactured spark plug is assembled to the combustion device, the adhesion of the tapered surface to the seating surface is impaired, and the airtightness may be insufficient. However, according to the configuration 5, at least a part of the portion of the receiving surface on which the tapered surface is pressed has an annular shape or a spiral shape having a length of one or more rounds, and is along the circumferential direction of the receiving surface. And at least one of a projecting portion and a concave portion extending in the direction. Therefore, after the pressing step, the tapered surface is formed with an annular shape or a spiral shape having a length of one or more rounds and extending along the circumferential direction of the metal shell. Therefore, when the manufactured spark plug is assembled to the combustion device, the annular or spiral protrusion can be brought into contact with the seat surface with a relatively large pressure, and the gap between the seat surface and the tapered surface can be made. It can seal more reliably over the entire circumference. As a result, excellent airtightness can be ensured.

さらに、受け面に対する押圧前に、テーパ面に若干の疵や凹凸が付いていた場合であっても、受け面への押圧によりテーパ面が変形することで、前記疵や凹凸を極めて小さなものとしつつ、テーパ面に螺旋状又は環状の突部を形成することができる。すなわち、押圧工程前において、テーパ面に若干の疵や凹凸が付いていてもよく、テーパ面を特段慎重に管理する必要はない。また、受け面の表面の算術平均粗さが1μm以上とされているため、押圧工程後には、テーパ面表面の算術平均粗さも1μm以上となり、この状態のテーパ面に多少の疵が付いたとしても、テーパ面の状態に大差は生じないこととなる。従って、押圧工程後においても、テーパ面の管理を特段慎重に行う必要はない。従って、上記構成5によれば、押圧工程の前後において、テーパ面の管理が容易となり、生産性の更なる向上を図ることができる。   Furthermore, even if the taper surface has some wrinkles or irregularities before pressing against the receiving surface, the wrinkles or irregularities are made extremely small by the taper surface being deformed by the pressure on the receiving surface. Meanwhile, a spiral or annular protrusion can be formed on the tapered surface. That is, before the pressing step, the taper surface may be slightly wrinkled or uneven, and it is not necessary to manage the taper surface with particular care. In addition, since the arithmetic average roughness of the surface of the receiving surface is 1 μm or more, after the pressing process, the arithmetic average roughness of the tapered surface is also 1 μm or more, and it is assumed that the taper surface in this state has some wrinkles. However, a large difference does not occur in the state of the tapered surface. Therefore, it is not necessary to carefully manage the tapered surface even after the pressing step. Therefore, according to the configuration 5, the taper surface can be easily managed before and after the pressing step, and the productivity can be further improved.

尚、優れた気密性をより確実に実現すべく、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の表面の算術平均粗さを5μm以下とすることが好ましい。   In order to realize excellent airtightness more reliably, the arithmetic average roughness of the surface of the receiving surface where the tapered surface is pressed is preferably 5 μm or less.

構成6.本構成の点火プラグの製造方法は、上記構成5において、前記点火プラグにおいては、前記主体金具の後端部に設けられた径方向内側に屈曲する加締め部により、前記絶縁体と前記主体金具とが固定されており、
前記押圧工程においては、前記主体金具の後端部を押圧することで、前記主体金具の後端部を径方向内側に屈曲させ前記加締め部を形成するとともに、前記テーパ面を前記受け面に押圧し前記突部を形成することを特徴とする。
Configuration 6. The spark plug manufacturing method of this configuration is the above-described configuration 5, wherein in the spark plug, the insulator and the metal shell are formed by a caulking portion that is bent inward in the radial direction provided at a rear end portion of the metal shell. And are fixed,
In the pressing step, by pressing the rear end portion of the metal shell, the rear end portion of the metal shell is bent radially inward to form the crimped portion, and the tapered surface is used as the receiving surface. The protrusion is formed by pressing.

上記構成6によれば、主体金具及び絶縁体を固定するための加締め部と、螺旋状又は環状の突部とを同時に形成することができる。従って、加締め部を形成するための工程と、突部を形成するための工程とをそれぞれ別々に設ける必要がなく、生産性を一層向上させることができる。   According to the configuration 6, the caulking portion for fixing the metal shell and the insulator and the spiral or annular protrusion can be formed simultaneously. Therefore, it is not necessary to separately provide a process for forming the crimped part and a process for forming the protrusion, and the productivity can be further improved.

構成7.本構成の点火プラグの製造方法は、上記構成5又は6において、前記ねじ部のねじ径がM14以下であることを特徴とする。   Configuration 7. The spark plug manufacturing method of this configuration is characterized in that, in the above configuration 5 or 6, the thread diameter of the thread portion is M14 or less.

上記構成7のように、ねじ部のねじ径がM14以下とされた場合には、押圧工程時において、受け面に対するテーパ面の面圧が大きなものとなるとともに、受け面とテーパ面との間で生じる摩擦力が小さなものとなる。従って、受け型に対する主体金具の食付きがより懸念されるが、上記構成5等を採用することで、このような懸念を払拭することができる。換言すれば、上記構成5等は、ねじ部のねじ径がM14以下とされた点火プラグを製造する際に、特に有意である。   When the thread diameter of the threaded portion is set to M14 or less as in the configuration 7, the surface pressure of the tapered surface with respect to the receiving surface is increased during the pressing step, and the space between the receiving surface and the tapered surface is increased. The frictional force generated in is small. Therefore, although there is a greater concern about the biting of the metal shell with respect to the receiving mold, such a concern can be eliminated by adopting the configuration 5 or the like. In other words, the above configuration 5 or the like is particularly significant when manufacturing a spark plug in which the screw diameter of the screw portion is M14 or less.

また、製造された点火プラグにおいては、テーパ面の構成が、上述の構成1等を満たすものとされる。そのため、ねじ径がM14以下とされ、座面に対するテーパ面の接触面積を十分に確保できない場合であっても、優れた気密性を実現することができる。   Further, in the manufactured spark plug, the configuration of the tapered surface satisfies the above-described configuration 1 and the like. Therefore, even if the screw diameter is M14 or less and the contact area of the tapered surface with the seating surface cannot be sufficiently ensured, excellent airtightness can be realized.

構成8.本構成の点火プラグの製造方法は、上記構成5乃至7のいずれかにおいて、前記ねじ部のねじ径がM12以下であることを特徴とする。   Configuration 8. The spark plug manufacturing method of this configuration is characterized in that, in any of the above configurations 5 to 7, the screw diameter of the screw portion is M12 or less.

上記構成8のように、ねじ部のねじ径がM12以下とされた場合には、押圧工程時において、受け面に対するテーパ面の面圧が非常に大きなものとなり、また、受け面とテーパ面との間で生じる摩擦力が極めて小さなものとなる。従って、受け型に対する主体金具の食付きがより一層懸念されるが、上記構成5等を採用することで、このような懸念を払拭することができる。換言すれば、上記構成5等は、ねじ部のねじ径がM12以下とされた点火プラグを製造する際に、極めて有意である。   When the screw diameter of the thread portion is set to M12 or less as in the configuration 8, the surface pressure of the tapered surface with respect to the receiving surface becomes very large during the pressing process, and the receiving surface and the tapered surface The frictional force generated between the two is extremely small. Therefore, although there is a greater concern about the biting of the metallic shell with respect to the receiving mold, such a concern can be eliminated by adopting the configuration 5 or the like. In other words, the above configuration 5 or the like is extremely significant when manufacturing a spark plug in which the thread diameter of the thread portion is M12 or less.

加えて、製造された点火プラグにおいては、テーパ面の構成が、上述の構成1等を満たすものとされる。そのため、ねじ径がM12以下とされ、座面に対するテーパ面の接触面積が非常に小さい場合であっても、優れた気密性を実現することができる。   In addition, in the manufactured spark plug, the configuration of the tapered surface satisfies the above-described configuration 1 and the like. Therefore, even when the screw diameter is set to M12 or less and the contact area of the tapered surface with respect to the seating surface is very small, excellent airtightness can be realized.

点火プラグの構成を示す一部破断正面図である。It is a partially broken front view which shows the structure of a spark plug. 内燃機関に組付けられた点火プラグを示す一部破断正面図である。It is a partially broken front view which shows the ignition plug assembled | attached to the internal combustion engine. 内燃機関に組付けられた点火プラグを示す一部破断拡大正面図である。It is a partially broken enlarged front view showing an ignition plug assembled to an internal combustion engine. (a)は、テーパ面の構成を示す拡大断面模式図であり、(b)は、図1のJ−J線断面図である。(A) is an expanded sectional schematic diagram which shows the structure of a taper surface, (b) is the JJ sectional view taken on the line of FIG. 環状の突部を示す主体金具等の断面図である。It is sectional drawing of the metal shell etc. which show a cyclic | annular protrusion. 受け型に主体金具をセットした状態を示す受け型等の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the receiving mold etc. which shows the state which set the metal shell to the receiving mold. 受け型の構成を示す平面図である。It is a top view which shows a receiving type structure. 受け型の別例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of a receiving type. 押圧工程の一過程を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing one process of a press process. 外周側領域の表面の算術平均粗さを種々変更したサンプルにおける、気密性評価試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the airtightness evaluation test in the sample which changed various arithmetic mean roughness of the surface of the perimeter side field. ねじ部のねじ径と漏洩量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the screw diameter of a thread part, and the amount of leaks.

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、点火プラグ1を示す一部破断正面図である。なお、図1では、点火プラグ1の軸線CL1方向を図面における上下方向とし、下側を点火プラグ1の先端側、上側を後端側として説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a spark plug 1. In FIG. 1, the direction of the axis CL1 of the spark plug 1 will be described as the vertical direction in the drawing, the lower side will be described as the front end side, and the upper side will be described as the rear end side.

点火プラグ1は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子2、これを保持する筒状の主体金具3などから構成されるものである。   The spark plug 1 includes an insulator 2 as a cylindrical insulator, a cylindrical metal shell 3 that holds the insulator 2, and the like.

絶縁碍子2は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部10と、当該後端側胴部10よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部11と、当該大径部11よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部12と、当該中胴部12よりも先端側においてこれより細径に形成された脚長部13とを備えている。加えて、絶縁碍子2のうち、大径部11、中胴部12、及び、脚長部13の大部分は、主体金具3の内部に収容されている。また、中胴部12と脚長部13との連接部にはテーパ状の段部14が形成されており、当該段部14にて絶縁碍子2が主体金具3に係止されている。   As is well known, the insulator 2 is formed by firing alumina or the like, and in its outer portion, a rear end side body portion 10 formed on the rear end side, and a front end than the rear end side body portion 10. A large-diameter portion 11 that protrudes radially outward on the side, a middle body portion 12 that is smaller in diameter than the large-diameter portion 11, and a tip portion that is more distal than the middle body portion 12. On the side, a leg length part 13 formed with a smaller diameter than this is provided. In addition, most of the large-diameter portion 11, the middle trunk portion 12, and the leg long portion 13 of the insulator 2 are accommodated in the metal shell 3. In addition, a tapered step portion 14 is formed at a connecting portion between the middle body portion 12 and the long leg portion 13, and the insulator 2 is locked to the metal shell 3 at the step portion 14.

さらに、絶縁碍子2には、軸線CL1に沿って軸孔4が貫通形成されており、当該軸孔4の先端側には中心電極5が挿入、固定されている。中心電極5は、熱伝導性に優れる金属〔例えば、銅や銅合金、純ニッケル(Ni)等〕からなる内層5Aと、Niを主成分とする合金からなる外層5Bとを備えている。また、中心電極5は、全体として棒状(円柱状)をなし、その先端面が平坦に形成されるとともに、絶縁碍子2の先端から突出している。   Further, the insulator 2 is formed with a shaft hole 4 penetrating along the axis CL1, and a center electrode 5 is inserted and fixed to the tip end side of the shaft hole 4. The center electrode 5 includes an inner layer 5A made of a metal having excellent thermal conductivity (for example, copper, copper alloy, pure nickel (Ni), etc.) and an outer layer 5B made of an alloy containing Ni as a main component. Further, the center electrode 5 has a rod shape (cylindrical shape) as a whole, its tip end surface is formed flat, and protrudes from the tip end of the insulator 2.

加えて、軸孔4の後端側には、絶縁碍子2の後端から突出した状態で端子電極6が挿入、固定されている。   In addition, a terminal electrode 6 is inserted and fixed on the rear end side of the shaft hole 4 in a state of protruding from the rear end of the insulator 2.

さらに、軸孔4の中心電極5と端子電極6との間には、円柱状の抵抗体7が配設されている。当該抵抗体7の両端部は、導電性のガラスシール層8,9を介して、中心電極5と端子電極6とにそれぞれ電気的に接続されている。   Further, a cylindrical resistor 7 is disposed between the center electrode 5 and the terminal electrode 6 of the shaft hole 4. Both ends of the resistor 7 are electrically connected to the center electrode 5 and the terminal electrode 6 through conductive glass seal layers 8 and 9, respectively.

加えて、前記主体金具3は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面には点火プラグ1を燃焼装置(例えば、内燃機関や燃料電池改質器等)に組付けるためのねじ部(雄ねじ部)15が形成されている。また、ねじ部15よりも後端側には、先端側に向けて外径が徐々に小さくなるテーパ面16を有する鍔状の座部17が形成されている。さらに、主体金具3の後端側には、主体金具3を燃焼装置に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部19が設けられている。また、主体金具3の後端部には、径方向内側に向けて屈曲する加締め部20が設けられている。   In addition, the metal shell 3 is formed in a cylindrical shape from a metal such as low carbon steel, and an ignition plug 1 is assembled to a combustion device (for example, an internal combustion engine or a fuel cell reformer) on the outer peripheral surface thereof. A threaded portion (male threaded portion) 15 for attaching is formed. Further, on the rear end side of the screw portion 15, a bowl-shaped seat portion 17 having a tapered surface 16 whose outer diameter gradually decreases toward the front end side is formed. Further, a tool engaging portion 19 having a hexagonal cross section for engaging a tool such as a wrench when the metal shell 3 is attached to the combustion device is provided on the rear end side of the metal shell 3. A caulking portion 20 that bends inward in the radial direction is provided at the rear end portion of the metal shell 3.

尚、本実施形態では、点火プラグ1の小径化を図るべく、主体金具3の小径化が図られており、前記ねじ部15のねじ径がM14以下、又は、M12以下とされている。また、耐久性の向上を図るべく、主体金具3の表面には、ニッケルや亜鉛を主成分とする金属からなるメッキ層と、当該メッキ層上に設けられ、含有されるクロム成分のうち95質量%以上が三価クロムである三価クロメート層とが形成されている。さらに、耐久性の更なる向上を図るために、前記三価クロメート層には、防錆油が塗布されている。   In this embodiment, in order to reduce the diameter of the spark plug 1, the metal shell 3 is reduced in diameter, and the screw diameter of the screw portion 15 is set to M14 or less, or M12 or less. Further, in order to improve the durability, the surface of the metal shell 3 is provided with a plating layer made of a metal having nickel or zinc as a main component, and 95 mass of the chromium component provided on the plating layer and contained. A trivalent chromate layer in which at least% is trivalent chromium is formed. Furthermore, in order to further improve the durability, a rust preventive oil is applied to the trivalent chromate layer.

また、主体金具3の内周面には、絶縁碍子2を係止するためのテーパ状の段部21が設けられている。そして、絶縁碍子2は、主体金具3に対してその後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部14が主体金具3の段部21に係止された状態で、主体金具3の後端側開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部20を形成することによって主体金具3に固定されている。尚、段部14,21間には、円環状の板パッキン22が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子2の脚長部13と主体金具3の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。   A tapered step portion 21 for locking the insulator 2 is provided on the inner peripheral surface of the metal shell 3. The insulator 2 is inserted from the rear end side to the front end side of the metal shell 3, and the step 14 of the metal shell 3 is locked to the step 21 of the metal shell 3. It is fixed to the metal shell 3 by caulking the rear end side opening portion radially inward, that is, by forming the caulking portion 20. An annular plate packing 22 is interposed between the step portions 14 and 21. Thereby, the airtightness in the combustion chamber is maintained, and the fuel gas entering the gap between the leg long portion 13 of the insulator 2 exposed to the combustion chamber and the inner peripheral surface of the metal shell 3 is prevented from leaking outside.

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具3の後端側においては、主体金具3と絶縁碍子2との間に環状のリング部材23,24が介在され、リング部材23,24間にはタルク(滑石)25の粉末が充填されている。すなわち、主体金具3は、板パッキン22、リング部材23,24及びタルク25を介して絶縁碍子2を保持している。   Further, in order to make the sealing by caulking more complete, annular ring members 23 and 24 are interposed between the metal shell 3 and the insulator 2 on the rear end side of the metal shell 3, and the ring member 23 , 24 is filled with powder of talc (talc) 25. That is, the metal shell 3 holds the insulator 2 via the plate packing 22, the ring members 23 and 24, and the talc 25.

また、主体金具3の先端部26には、自身の略中間が曲げ返されて、自身の先端側側面が中心電極5の先端面と対向する接地電極27が接合されている。接地電極27は、Ni合金からなる外層27Aと、前記Ni合金よりも良熱導電性金属である銅合金又は純銅からなる内層27Bとの2層構造となっている。また、中心電極5の先端部及び接地電極27の先端部との間には、火花放電間隙28が形成されており、当該火花放電間隙28において、軸線CL1にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。   In addition, a substantially middle portion of the metal shell 3 is bent back at the front end portion 26, and a ground electrode 27 having a front end side surface facing the front end surface of the center electrode 5 is joined. The ground electrode 27 has a two-layer structure of an outer layer 27A made of a Ni alloy and an inner layer 27B made of a copper alloy or a pure copper which is a better heat conductive metal than the Ni alloy. Further, a spark discharge gap 28 is formed between the tip of the center electrode 5 and the tip of the ground electrode 27, and spark discharge is performed in the spark discharge gap 28 in a direction substantially along the axis CL1. It has come to be.

さらに、本実施形態においては、図2に示すように、燃焼装置としての内燃機関41に形成された、雌ねじを有する取付孔42に対して前記ねじ部15を螺合したとき、前記テーパ面16が内燃機関41の座面43に密着することで、燃焼室内の気密が保持されるようになっている。尚、軸線CL1を含む断面において、前記座面43の外形線と軸線CL1とのなす角のうち鋭角の角度(傾斜角度)は、前記テーパ面16の外形線と軸線CL1とのなす角のうち鋭角の角度(傾斜角度)よりも小さなものとなっている。従って、取付孔42にねじ部15を螺合したとき、テーパ面16のうち外周側に位置する部位が、座面43に接触するようになっている。尚、座面43の傾斜角度は、例えば、60°とされ、テーパ面16の傾斜角度は、例えば、63°とされる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, when the screw portion 15 is screwed into a mounting hole 42 having an internal thread formed in an internal combustion engine 41 as a combustion device, the tapered surface 16 Is in close contact with the seat surface 43 of the internal combustion engine 41 so that the airtightness in the combustion chamber is maintained. In the cross section including the axis line CL1, the acute angle (inclination angle) of the angles formed between the outline line of the seat surface 43 and the axis line CL1 is the angle formed between the outline line of the tapered surface 16 and the axis line CL1. It is smaller than an acute angle (tilt angle). Therefore, when the threaded portion 15 is screwed into the mounting hole 42, the portion located on the outer peripheral side of the tapered surface 16 comes into contact with the seat surface 43. The inclination angle of the seating surface 43 is, for example, 60 °, and the inclination angle of the tapered surface 16 is, for example, 63 °.

また、座面43は、アルミニウムを主成分とする比較的軟質(例えば、約100Hv)の合金によって形成されている一方で、テーパ面16(座部17)の硬度は、座面43の硬度よりも大きなものとされている。そのため、取付孔42に対してねじ部15を螺合したとき、テーパ面16に押圧されることで、座面43が変形し、テーパ面16の外周側が座面43に対して面接触する。具体的には、内燃機関41に対して点火プラグ1を初めて組付けた場合など、座面43の変形が小さいときには、図3に示すように、テーパ面16のうち、その最外周部16Aから最外周部16Aにおける外径D1の95%の外径となる部位16Bまでの範囲内に位置する外周側領域16C(図3中、太線で示す部位)が、座面43に対して面接触し、一方で、外周側領域16Cよりも内周側の部位は、座面43に対して必ずしも接触しない。すなわち、前記外周側領域16Cは、燃焼室内の気密性を保つ面で特に重要な部位である。尚、内燃機関41に対する点火プラグ1の組付・取外を繰り返し行うことにより、座面43は、徐々にテーパ面16の形状に倣う形状に変形し、最終的には、テーパ面16の内周側が接触する程度に変形し得る。   The seat surface 43 is formed of a relatively soft alloy (for example, about 100 Hv) mainly composed of aluminum, while the hardness of the tapered surface 16 (seat portion 17) is higher than the hardness of the seat surface 43. It is also considered a big thing. Therefore, when the screw portion 15 is screwed into the mounting hole 42, the seat surface 43 is deformed by being pressed against the tapered surface 16, and the outer peripheral side of the tapered surface 16 comes into surface contact with the seat surface 43. Specifically, when the deformation of the seating surface 43 is small, such as when the ignition plug 1 is assembled to the internal combustion engine 41 for the first time, as shown in FIG. An outer peripheral side region 16C (portion indicated by a thick line in FIG. 3) located within a range up to a portion 16B having an outer diameter of 95% of the outer diameter D1 in the outermost peripheral portion 16A is in surface contact with the seating surface 43. On the other hand, a portion on the inner peripheral side with respect to the outer peripheral side region 16 </ b> C does not necessarily contact the seat surface 43. That is, the outer peripheral region 16C is a particularly important part in terms of maintaining the airtightness in the combustion chamber. By repeatedly attaching and removing the spark plug 1 to and from the internal combustion engine 41, the seating surface 43 gradually deforms into a shape that follows the shape of the tapered surface 16, and finally, the inner surface of the tapered surface 16 becomes inner. It can be deformed to such an extent that the peripheral side contacts.

また、本実施形態では、図4(a),(b)〔尚、図4では、図示の便宜上、突部16Pを実際よりも突出させるとともに、その巻回数を実際よりも減じて示している〕に示すように、前記外周側領域16Cを含むテーパ面16の全域に、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、主体金具3の周方向に沿って延びる突部16Pが形成されている。本実施形態において、突部16Pは、テーパ面16において最も突出するように構成されている。さらに、軸線CL1を含む断面において、テーパ面16の表面の算術平均粗さRaは、1μm以上5μm以下とされている。ここで、テーパ面16の表面の算術平均粗さRaは、JIS B0601の規定に基づいて測定することができる。具体的には、先端の半径を2μm、先端のテーパ角度を60°とした触針を測定対象面(テーパ面16)に接触させつつ、軸線CL1と直交する方向に沿って軸線CL1側から径方向外側に向けて所定の測定速度にて移動させることで、軸線CL1と直交する直線に対するテーパ面16の各部における高さを示す輪郭曲線を得る。そして、測定対象範囲において、前記輪郭曲線の平均線に対する前記輪郭曲線の差の積分値を得ることで、テーパ面16の表面の算術平均粗さRaを得ることができる。   Further, in this embodiment, FIGS. 4 (a) and 4 (b) [In FIG. 4, for convenience of illustration, the protrusion 16P is protruded from the actual position, and the number of turns is reduced from the actual position. As shown in the drawing, a spiral portion 16 having a length of one or more rounds is formed on the entire area of the tapered surface 16 including the outer peripheral side region 16C, and a protrusion 16P extending along the circumferential direction of the metal shell 3 is formed. Yes. In the present embodiment, the protrusion 16P is configured to protrude most on the tapered surface 16. Furthermore, in the cross section including the axis line CL1, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the tapered surface 16 is 1 μm or more and 5 μm or less. Here, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the tapered surface 16 can be measured based on the provisions of JIS B0601. Specifically, a stylus having a tip radius of 2 μm and a tip taper angle of 60 ° is brought into contact with the measurement target surface (tapered surface 16), and the diameter from the axis CL1 side along the direction orthogonal to the axis CL1. By moving toward the outside in the direction at a predetermined measurement speed, a contour curve indicating the height of each part of the tapered surface 16 with respect to a straight line orthogonal to the axis CL1 is obtained. And in the measurement object range, the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the taper surface 16 can be obtained by obtaining the integral value of the difference of the contour curve with respect to the average line of the contour curve.

尚、テーパ面16の全域とあるのは、テーパ面16のうち座面43に接触し得る部位の全域をいい、本実施形態では、テーパ面16のうち、その最外周部16Aから前記ねじ部15のねじ径と同一の外径となる部位までの範囲をいう。   The entire area of the tapered surface 16 refers to the entire area of the tapered surface 16 that can contact the seating surface 43. In the present embodiment, the threaded portion of the tapered surface 16 extends from the outermost peripheral portion 16A thereof. A range up to a part having an outer diameter equal to 15 screw diameters.

また、螺旋状の突部16Pに代えて、図5に示すように、テーパ面66に、主体金具3の周方向に沿って延びる環状の突部66Pを複数設けることとしてもよい。尚、図5において、環状の突部66Pは、テーパ面66の全域に亘って設けられているが、テーパ面66の少なくとも最外周部66Aから前記最外周部における外径D2の95%の外径となる部位66Bまでの範囲(図5中、散点模様を付した部位)内に設けられていればよい。加えて、テーパ面に、螺旋状の突部と環状の突部との双方を設けることとしてもよい。   Further, instead of the spiral protrusion 16P, a plurality of annular protrusions 66P extending along the circumferential direction of the metal shell 3 may be provided on the tapered surface 66 as shown in FIG. In FIG. 5, the annular protrusion 66P is provided over the entire tapered surface 66, but the outer diameter D2 is 95% of the outer diameter D2 at least from the outermost peripheral portion 66A of the tapered surface 66 to the outermost peripheral portion. What is necessary is just to be provided in the range to the area | region 66B used as a diameter (site | part which attached the dotted pattern in FIG. 5). In addition, both the spiral protrusion and the annular protrusion may be provided on the tapered surface.

次に、上記のように構成されてなる点火プラグ1の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the spark plug 1 comprised as mentioned above is demonstrated.

まず、絶縁碍子2を成形加工しておく。例えば、アルミナを主体としバインダ等を含む原料粉末を用いて、成形用素地造粒物を調製し、これを用いてラバープレス成形を行うことで、筒状の成形体を得る。そして、得られた成形体に対して研削加工を施すことにより、その外形を整形した上で、整形された成形体に焼成加工を施すことにより絶縁碍子2が得られる。   First, the insulator 2 is molded. For example, a green body granulation material is prepared using a raw material powder mainly composed of alumina and containing a binder and the like, and a rubber compact is used to obtain a cylindrical molded body. Then, the insulator 2 is obtained by subjecting the obtained molded body to grinding, shaping the outer shape thereof, and firing the shaped molded body.

また、絶縁碍子2とは別に中心電極5を製造しておく。すなわち、中央部に放熱性向上を図るための銅合金等を配置したNi合金を鍛造加工して中心電極5を作製する。   In addition, the center electrode 5 is manufactured separately from the insulator 2. That is, the center electrode 5 is produced by forging a Ni alloy in which a copper alloy or the like for improving heat dissipation is arranged at the center.

そして、上記のようにして得られた絶縁碍子2及び中心電極5と、抵抗体7と、端子電極6とが、ガラスシール層8,9によって封着固定される。ガラスシール層8,9としては、一般的にホウ珪酸ガラスと金属粉末とが混合されて調製されており、当該調製されたものが抵抗体7を挟むようにして絶縁碍子2の軸孔4内に注入された後、後方から前記端子電極6で押圧しつつ、焼成炉内にて加熱することにより焼き固められる。尚、このとき、絶縁碍子2の後端側胴部10の表面には釉薬層が同時に焼成されることとしてもよいし、事前に釉薬層が形成されることとしてもよい。   Then, the insulator 2 and the center electrode 5, the resistor 7, and the terminal electrode 6 obtained as described above are sealed and fixed by the glass seal layers 8 and 9. The glass seal layers 8 and 9 are generally prepared by mixing borosilicate glass and metal powder, and the prepared material is injected into the shaft hole 4 of the insulator 2 with the resistor 7 interposed therebetween. After being done, it is baked and hardened by heating in the firing furnace while pressing with the terminal electrode 6 from the rear. At this time, the glaze layer may be fired simultaneously on the surface of the rear end body portion 10 of the insulator 2 or the glaze layer may be formed in advance.

次に、主体金具3を加工しておく。すなわち、円柱状の金属素材(例えばS17CやS25Cといった鉄系素材やステンレス素材)に冷間鍛造加工等を施すことで貫通孔を形成するとともに、概形を形成する。その後、切削加工を施すことで外形を整え、主体金具中間体を得る。   Next, the metallic shell 3 is processed. That is, a through-hole is formed by subjecting a cylindrical metal material (for example, an iron-based material such as S17C or S25C or a stainless material) to a cold forging process, and an approximate shape is formed. Thereafter, the outer shape is adjusted by cutting to obtain a metal shell intermediate.

続いて、主体金具中間体の先端面に、Ni合金等からなる直棒状の接地電極27を抵抗溶接する。当該溶接に際してはいわゆる「ダレ」が生じるので、その「ダレ」を除去した後、主体金具中間体の所定部位にねじ部15が転造によって形成される。これにより、接地電極27の接合された主体金具3が得られる。さらに、接地電極27の溶接された主体金具3にメッキ処理を施すことで、メッキ層及び三価クロメート層が設けられる。また、主体金具3の表面に防錆油が塗布される。   Subsequently, a straight bar-shaped ground electrode 27 made of Ni alloy or the like is resistance-welded to the front end surface of the metal shell intermediate. When the welding is performed, so-called “sag” is generated. After the “sag” is removed, the threaded portion 15 is formed by rolling at a predetermined portion of the metal shell intermediate body. Thereby, the metal shell 3 to which the ground electrode 27 is joined is obtained. Furthermore, a plating layer and a trivalent chromate layer are provided by plating the metal shell 3 to which the ground electrode 27 is welded. Further, rust preventive oil is applied to the surface of the metal shell 3.

尚、得られた主体金具3において、座部17のテーパ面16には、螺旋状の突部16Pが形成されておらず、平坦状とされている。尚、テーパ面16に、若干の凹凸や疵が形成されていてもよい。   In the obtained metal shell 3, the tapered surface 16 of the seat portion 17 is not formed with the spiral protrusion 16 </ b> P, and is flat. Note that slight irregularities and wrinkles may be formed on the tapered surface 16.

その後、押圧工程において、上記のようにそれぞれ作製された中心電極5及び端子電極6を備える絶縁碍子2と、接地電極27を備える主体金具3とが固定される。   Thereafter, in the pressing step, the insulator 2 provided with the center electrode 5 and the terminal electrode 6 and the metal shell 3 provided with the ground electrode 27 are fixed.

押圧工程においては、図6に示すように、まず、主体金具3に絶縁碍子2を挿入した状態で、筒状の受け型51に主体金具3の先端側を挿入することで、受け型51により主体金具3を保持する。   In the pressing step, as shown in FIG. 6, first, with the insulator 2 inserted into the metal shell 3, the distal end side of the metal shell 3 is inserted into the cylindrical receiving die 51, thereby The metal shell 3 is held.

尚、前記受け型51は、前記ねじ部15を挿通可能な挿通孔52と、当該挿通孔52の開口に連接し、テーパ面16が接触する環状の受け面53とを備えている。また、前記受け面53は、その傾斜角度が前記テーパ面16の傾斜角度と同一(例えば、63°)となるように設定されている。尚、受け型51は、焼き入れ鋼等の硬鋼により形成されており、少なくとも前記受け面53の硬度が、主体金具3のテーパ面16の硬度よりも大きなものとされている。   The receiving mold 51 includes an insertion hole 52 through which the threaded portion 15 can be inserted, and an annular receiving surface 53 that is connected to the opening of the insertion hole 52 and contacts the tapered surface 16. The receiving surface 53 is set so that the inclination angle thereof is the same as the inclination angle of the tapered surface 16 (for example, 63 °). The receiving mold 51 is made of hard steel such as hardened steel, and at least the receiving surface 53 has a hardness greater than the hardness of the tapered surface 16 of the metal shell 3.

さらに、押圧工程においては、受け面53に対してテーパ面16が押圧されることとなる。そして、受け面53のうちテーパ面16が押圧される部位の少なくとも一部(本実施形態では、テーパ面16が押圧される部位の全域)は、その表面の算術平均粗さRaが1μm以上5μm以下とされ、図7に示すように、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、受け面53の周方向に沿って延びる突状部54及び凹部55を備えている。尚、凹部55は、突状部54の間に形成される螺旋状の溝状部分をいう。   Furthermore, in the pressing step, the tapered surface 16 is pressed against the receiving surface 53. At least a part of the receiving surface 53 where the tapered surface 16 is pressed (in this embodiment, the entire region where the tapered surface 16 is pressed) has an arithmetic average roughness Ra of 1 μm or more to 5 μm. As shown in FIG. 7, a spiral shape having a length of one or more rounds and a projecting portion 54 and a concave portion 55 extending along the circumferential direction of the receiving surface 53 are provided. The concave portion 55 refers to a spiral groove portion formed between the protruding portions 54.

尚、受け面53の表面の算術平均粗さRaは、JIS B0601の規定に基づいて測定することができる。具体的には、先端の半径を2μm、先端のテーパ角度を60°とした触針を測定対象面(受け面53)に接触させつつ、挿通孔52の中心軸と直交する方向に沿って前記中心軸側から径方向外側に向けて移動させることで、前記中心軸と直交する直線に対する受け面53の各部における高さを示す輪郭曲線を得る。そして、測定対象範囲において、前記輪郭曲線の平均線に対する前記輪郭曲線の差の積分値を得ることで、受け面53の表面の算術平均粗さRaを得ることができる。   The arithmetic average roughness Ra of the surface of the receiving surface 53 can be measured based on the provisions of JIS B0601. Specifically, the stylus having a tip radius of 2 μm and a tip taper angle of 60 ° is brought into contact with the measurement target surface (receiving surface 53), and along the direction perpendicular to the central axis of the insertion hole 52. By moving toward the radially outer side from the central axis side, a contour curve indicating the height of each part of the receiving surface 53 with respect to a straight line orthogonal to the central axis is obtained. And in the measurement object range, the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the receiving surface 53 can be obtained by obtaining the integral value of the difference of the contour curve with respect to the average line of the contour curve.

また、螺旋状をなす突状部54及び凹部55に代えて、図8に示すように、受け型71の受け面73に、それぞれ受け面73の周方向に沿って延びる環状の突状部74及び凹部75(尚、凹部75は、突状部74同士の間に設けられた溝状部分をいう)を設けることとしてもよい。尚、図8において、突状部74及び凹部75は、受け面73のうちテーパ面16が押圧される部位の全域に亘って形成されているが、少なくとも受け面73のうち前記テーパ面16の外周側領域16Cが押圧される部位に設けられていればよい。   Further, instead of the spiral projecting portion 54 and the recessed portion 55, as shown in FIG. 8, annular projecting portions 74 that extend on the receiving surface 73 of the receiving mold 71 along the circumferential direction of the receiving surface 73, respectively. And the recessed part 75 (In addition, the recessed part 75 is good also as providing the groove-shaped part provided between the protruding parts 74). In FIG. 8, the protrusion 74 and the recess 75 are formed over the entire area of the receiving surface 73 where the tapered surface 16 is pressed, but at least the tapered surface 16 of the receiving surface 73. What is necessary is just to be provided in the site | part by which the outer peripheral side area | region 16C is pressed.

製造方法の説明に戻り、図6に示すように、受け型51により主体金具3を保持した状態で、開口部先端の内周面に前記加締め部20の形状に対応する湾曲面部57を有してなる筒状の押し型56を主体金具3の上方から装着する。その上で、前記受け型51及び押し型56によって主体金具3を挟み込んだ状態で、押し型56により主体金具3を受け型51側へと所定の荷重(例えば、30kN以上50kN以下)にて押圧する。これにより、図9に示すように、テーパ面16が受け面53に押圧されて変形し、テーパ面16の表面に螺旋状の突部16Pが形成される。また、テーパ面16の表面に若干の凹凸や疵が形成されていた場合であっても、受け面53への押圧に伴い、テーパ面16は受け面53に倣って変形し、表面の疵や凹凸が極めて小さくなるとともに、テーパ面16の表面の算術平均粗さRaが1μm以上5μm以下とされる。加えて、主体金具3の後端側開口が径方向内側へと屈曲させられることで前記加締め部20が形成され、絶縁碍子2と主体金具3とが固定される。すなわち、本実施形態においては、突条部16P、及び、加締め部20が同時に形成されるようになっている。   Returning to the description of the manufacturing method, as shown in FIG. 6, with the metal shell 3 held by the receiving mold 51, the inner peripheral surface at the tip of the opening has a curved surface portion 57 corresponding to the shape of the caulking portion 20. A cylindrical pressing die 56 is mounted from above the metal shell 3. In addition, in a state where the metal shell 3 is sandwiched between the receiving die 51 and the pressing die 56, the metal shell 3 is pressed to the receiving die 51 side by the pressing die 56 with a predetermined load (for example, 30 kN or more and 50 kN or less). To do. As a result, as shown in FIG. 9, the tapered surface 16 is pressed and deformed by the receiving surface 53, and a spiral protrusion 16 </ b> P is formed on the surface of the tapered surface 16. Even if some irregularities or wrinkles are formed on the surface of the tapered surface 16, the tapered surface 16 is deformed following the receiving surface 53 in accordance with the pressing to the receiving surface 53, and the surface wrinkles or The unevenness becomes extremely small, and the arithmetic average roughness Ra of the surface of the tapered surface 16 is set to 1 μm or more and 5 μm or less. In addition, the caulking portion 20 is formed by bending the rear end side opening of the metal shell 3 inward in the radial direction, and the insulator 2 and the metal shell 3 are fixed. That is, in the present embodiment, the protrusion 16P and the caulking portion 20 are formed at the same time.

尚、押し型56から荷重を加えることで、座部17及び工具係合部19の間に位置する比較的薄肉の円筒状部位が径方向外側に向けて湾曲変形する。これにより、主体金具3から絶縁碍子2に対して軸線CL1に沿った軸力が加わることとなり、その結果、絶縁碍子2と主体金具3とがより確実に固定される。   Note that, by applying a load from the pressing die 56, the relatively thin cylindrical portion located between the seat portion 17 and the tool engaging portion 19 is curved and deformed outward in the radial direction. As a result, an axial force along the axis CL1 is applied from the metal shell 3 to the insulator 2, and as a result, the insulator 2 and the metal shell 3 are more reliably fixed.

主体金具3と絶縁碍子2とを固定した後、接地電極27を中心電極5側に屈曲させるとともに、中心電極5の先端部及び接地電極27の先端部の間に形成された火花放電間隙28の大きさを調節することで、上述した点火プラグ1が得られる。   After fixing the metal shell 3 and the insulator 2, the ground electrode 27 is bent toward the center electrode 5, and the spark discharge gap 28 formed between the tip of the center electrode 5 and the tip of the ground electrode 27 is formed. By adjusting the size, the above-described spark plug 1 is obtained.

以上詳述したように、本実施形態によれば、軸線CL1を含む断面において、外周側領域16Cを含むテーパ面16の表面の算術平均粗さRaが1μm以上とされており、若干の凹凸の存在が許容されるようになっている。従って、微小な疵が付いたとしても、テーパ面16の状態に大差は生じず、製造工程や運搬時等において、テーパ面16の管理を特段慎重に行う必要はない。その結果、優れた生産性や取扱の容易性を実現できる。   As described above in detail, according to the present embodiment, in the cross section including the axis line CL1, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the tapered surface 16 including the outer peripheral side region 16C is set to 1 μm or more. Existence is allowed. Therefore, even if a minute wrinkle is attached, there is no great difference in the state of the tapered surface 16, and it is not necessary to manage the tapered surface 16 with particular care during the manufacturing process or transportation. As a result, excellent productivity and ease of handling can be realized.

加えて、本実施形態では、テーパ面16に、環状、又は、1周以上の螺旋状をなし、主体金具3の周方向に沿って延びる突部16P(66P)が形成されている。従って、内燃機関41に対して点火プラグ1を組付けた際には、テーパ面16のうち特に螺旋状又は環状の突部16P(66P)を比較的大きな圧力で座面43に対して接触させることができる。さらに、比較的大きな圧力で接触する突部16P(66P)は、環状、又は、1周以上の螺旋状をなすため、座面43とテーパ面16との間を全周に亘ってより確実にシールすることができる。その結果、優れた気密性を確保することができる。   In addition, in the present embodiment, the taper surface 16 is formed with a protrusion 16P (66P) that has an annular shape or a spiral shape of one or more rounds and extends along the circumferential direction of the metal shell 3. Accordingly, when the spark plug 1 is assembled to the internal combustion engine 41, the spiral or annular protrusion 16P (66P) of the tapered surface 16 is brought into contact with the seat surface 43 with a relatively large pressure. be able to. Furthermore, since the protrusion 16P (66P) that contacts with a relatively large pressure has an annular shape or a spiral shape of one or more rounds, the projection between the seating surface 43 and the tapered surface 16 can be more reliably performed over the entire circumference. Can be sealed. As a result, excellent airtightness can be ensured.

さらに、本実施形態では、テーパ面16の表面の算術平均粗さが5μm以下とされている。従って、座面43に対するテーパ面16の密着性を十分に確保することができ、優れた気密性をより確実に実現することができる。   Furthermore, in this embodiment, the arithmetic average roughness of the surface of the taper surface 16 is 5 μm or less. Therefore, the adhesiveness of the taper surface 16 with respect to the seat surface 43 can be sufficiently ensured, and excellent airtightness can be more reliably realized.

また、本実施形態では、テーパ面16の全域に螺旋状又は環状の突部16P(66P)が形成されている。そのため、内燃機関41に対する点火プラグ1の組付・取外を繰り返し行うことで、座面43に変形が生じた場合であっても、いずれかの位置に形成された螺旋状又は環状の突部16P(66P)を座面43に対して接触させることができる。従って、点火プラグ1の組付を複数回行い、座面43に変形が生じた場合であっても、良好な気密性を維持することができる。   In the present embodiment, a spiral or annular protrusion 16P (66P) is formed over the entire tapered surface 16. Therefore, even if the seating surface 43 is deformed by repeatedly assembling / removing the spark plug 1 to / from the internal combustion engine 41, a spiral or annular protrusion formed at any position. 16P (66P) can be brought into contact with the seating surface 43. Therefore, even when the spark plug 1 is assembled a plurality of times and the seat surface 43 is deformed, good airtightness can be maintained.

さらに、点火プラグ1を製造するにあたって、受け型51の受け面53のうちテーパ面16が押圧される部位の少なくとも一部は、その表面の算術平均粗さが1μm以上とされている。従って、受け面53とテーパ面16との間で生じる摩擦力を十分に大きなものとすることができ、主体金具3の押圧時において、受け面53に対するテーパ面16の滑りを抑制することができる。その結果、受け型51に対する主体金具3の食付きをより確実に防止することができ、生産性や歩留まりの向上を図ることができる。特に本実施形態では、主体金具3の表面に防錆油が塗布された後に押圧工程が行われるため、押圧工程において、受け面53に対してテーパ面16がより滑りやすくなるが、このような状態であっても、受け面53に対するテーパ面16の滑りを十分に抑制することができる。   Furthermore, when manufacturing the spark plug 1, at least a part of the receiving surface 53 of the receiving mold 51 where the tapered surface 16 is pressed has an arithmetic average roughness of the surface of 1 μm or more. Therefore, the frictional force generated between the receiving surface 53 and the tapered surface 16 can be made sufficiently large, and the sliding of the tapered surface 16 with respect to the receiving surface 53 can be suppressed when the metal shell 3 is pressed. . As a result, it is possible to more reliably prevent the metal shell 3 from being bitten by the receiving mold 51 and to improve productivity and yield. In particular, in this embodiment, since the pressing step is performed after the antirust oil is applied to the surface of the metal shell 3, the taper surface 16 becomes more slippery with respect to the receiving surface 53 in the pressing step. Even in the state, the sliding of the tapered surface 16 with respect to the receiving surface 53 can be sufficiently suppressed.

また、受け面53のうちテーパ面16が押圧される部位の少なくとも一部は、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、受け面51の周方向に沿って延びる突状部54及び凹部55(突状部74及び凹部75)を備えている。従って、押圧工程後に、テーパ面16には、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、主体金具3の周方向に沿って延びる突部16P(66P)が形成されることとなる。そのため、製造された点火プラグ1を内燃機関41に組付けたときには、環状又は螺旋状をなす突部16P(66P)を比較的大きな圧力で座面43に対して接触させることができ、座面43とテーパ面16との間を全周に亘ってより確実にシールすることができる。その結果、優れた気密性を確保することができる。   In addition, at least a part of the portion of the receiving surface 53 where the tapered surface 16 is pressed has an annular shape or a spiral shape having a length of one or more rounds, and a protruding shape extending along the circumferential direction of the receiving surface 51. A portion 54 and a concave portion 55 (protruding portion 74 and concave portion 75) are provided. Therefore, after the pressing step, the tapered surface 16 is formed with a protrusion 16P (66P) that is annular or spiral having a length of one or more rounds and extends along the circumferential direction of the metal shell 3. It becomes. Therefore, when the manufactured spark plug 1 is assembled to the internal combustion engine 41, the annular or spiral protrusion 16P (66P) can be brought into contact with the seat surface 43 with a relatively large pressure. 43 and the taper surface 16 can be more reliably sealed over the entire circumference. As a result, excellent airtightness can be ensured.

さらに、受け面53に対する押圧前に、テーパ面16に若干の疵の凹凸が付いていた場合であっても、受け面53への押圧によりテーパ面16が変形することで、前記疵や凹凸を極めて小さなものとしつつ、テーパ面16に螺旋状又は環状の突部16Pを形成することができる。すなわち、押圧工程前において、テーパ面16に若干の疵や凹凸が付いていてもよく、テーパ面16を特段慎重に管理する必要はない。また、押圧工程後には、テーパ面16表面の算術平均粗さが1μm以上とされるため、テーパ面16に微小な疵が付いたとしても、テーパ面16の状態に大差は生じないこととなる。従って、押圧工程後においても、テーパ面16の管理を特段慎重に行う必要はない。すなわち、本実施形態によれば、押圧工程の前後において、テーパ面16の管理が容易となり、生産性の更なる向上を図ることができる。   Furthermore, even if the taper surface 16 has some wrinkles unevenness before pressing against the receiving surface 53, the taper surface 16 is deformed by pressing against the receiving surface 53, so that the wrinkles and unevenness are reduced. The spiral or annular protrusion 16P can be formed on the tapered surface 16 while being extremely small. That is, before the pressing step, the taper surface 16 may be slightly wrinkled or uneven, and it is not necessary to manage the taper surface 16 with particular care. Further, after the pressing step, the arithmetic average roughness of the surface of the taper surface 16 is set to 1 μm or more, so that even if the taper surface 16 has a minute wrinkle, there is no great difference in the state of the taper surface 16. . Therefore, it is not necessary to carefully manage the tapered surface 16 even after the pressing step. That is, according to the present embodiment, before and after the pressing step, the taper surface 16 can be easily managed, and productivity can be further improved.

加えて、本実施形態では、主体金具3及び絶縁碍子2を固定するための加締め部20と、螺旋状又は環状の突部16P(66P)とを同時に形成することができる。従って、加締め部20を形成するための工程と、螺旋状又は環状の突部16P(66P)を形成するための工程とをそれぞれ別々に設ける必要がなく、生産性を一層向上させることができる。   In addition, in this embodiment, the caulking portion 20 for fixing the metal shell 3 and the insulator 2 and the spiral or annular protrusion 16P (66P) can be formed simultaneously. Therefore, it is not necessary to separately provide a process for forming the caulking portion 20 and a process for forming the spiral or annular protrusion 16P (66P), and the productivity can be further improved. .

また、受け型51の受け面53のうちテーパ面16が押圧される部位の少なくとも一部は、その表面の算術平均粗さが5μm以下とされているため、製造された点火プラグ1において、座面43に対するテーパ面16の密着性を十分に確保することができる。これにより、優れた気密性をより確実に実現することができる。   In addition, since at least part of the portion of the receiving surface 53 of the receiving mold 51 where the tapered surface 16 is pressed has an arithmetic average roughness of the surface of 5 μm or less, in the manufactured spark plug 1, Adhesiveness of the taper surface 16 to the surface 43 can be sufficiently ensured. Thereby, excellent airtightness can be realized more reliably.

次いで、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、テーパ面の前記外周側領域に1周以上の長さを有する螺旋状の突部を設けるとともに、前記外周側領域の算術平均粗さRaを種々変更した点火プラグのサンプルを作製し、各サンプルについて気密性評価試験を行った。気密性評価試験は、ISO11565の気密試験に基づくものであり、その概要は、次の通りである。すなわち、上述の内燃機関を模したアルミ製の試験台に対して、サンプルを20N・mの締付トルクで組付けるとともに、試験台の座面を200℃に加熱した。この状態で、サンプルの先端に対して空気により1MPa〜4MPaの圧力を加え続け、サンプル(テーパ面)及び試験台(座面)間からの1分当たりの空気の漏洩量(ml/分)を測定した。図10に、各サンプルにおける、空気の圧力と漏洩量との関係を表すグラフを示す。尚、図10においては、外周側領域の算術平均粗さRaを0.2μmとしたサンプルの試験結果を白抜き丸印で示し、前記算術平均粗さRaを0.5μmとしたサンプルの試験結果を黒丸印で示し、前記算術平均粗さRaを1μmとしたサンプルの試験結果を白抜き三角印で示し、前記算術平均粗さRaを2μmとしたサンプルの試験結果を黒三角印で示す。また、前記算術平均粗さRaを3μmとしたサンプルの試験結果を白抜き正方形印で示し、前記算術平均粗さRaを4μmとしたサンプルの試験結果を黒正方形印で示し、前記算術平均粗さRaを5μmとしたサンプルの試験結果を白抜き菱形印で示し、前記算術平均粗さRaを6μmとしたサンプルの試験結果を黒菱形印で示す。   Next, in order to confirm the effect achieved by the above embodiment, a spiral protrusion having a length of one or more rounds is provided in the outer peripheral side region of the tapered surface, and the arithmetic average roughness of the outer peripheral side region is provided. Samples of spark plugs with various changes in Ra were prepared, and an airtightness evaluation test was performed on each sample. The airtightness evaluation test is based on the airtightness test of ISO11565, and the outline thereof is as follows. That is, the sample was assembled to the above-described aluminum test bench imitating the internal combustion engine with a tightening torque of 20 N · m, and the seating surface of the test stand was heated to 200 ° C. In this state, the pressure of 1 MPa to 4 MPa is continuously applied to the tip of the sample by air, and the amount of air leaked per minute (ml / min) between the sample (tapered surface) and the test table (seat surface) It was measured. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the air pressure and the leakage amount in each sample. In addition, in FIG. 10, the test result of the sample which made arithmetic mean roughness Ra of the outer peripheral side area | region 0.2 micrometers is shown by a white circle, and the test result of the sample which made said arithmetic mean roughness Ra 0.5 micrometer Is indicated by a black circle, the test result of the sample having the arithmetic average roughness Ra of 1 μm is indicated by a white triangle mark, and the test result of the sample having the arithmetic average roughness Ra of 2 μm is indicated by a black triangle mark. In addition, the test result of the sample with the arithmetic average roughness Ra of 3 μm is indicated by a white square mark, the test result of the sample with the arithmetic average roughness Ra of 4 μm is indicated by a black square mark, and the arithmetic average roughness The test result of the sample with Ra of 5 μm is indicated by white diamonds, and the test result of the sample with arithmetic mean roughness Ra of 6 μm is indicated by black diamonds.

さらに、表1に、空気の圧力を2MPa又は3MPaとした場合における、各サンプルの気密性の評価を示す。尚、表1では、圧力を2MPaとしたときに、漏洩量が0.5ml/分超1.0ml/分以下となったサンプルは、良好な気密性を有するとして「○」の評価を下し、漏洩量が0.5ml/分以下となったサンプルは、優れた気密性を有するとして「◎」の評価を下すこととした。また、圧力を3MPaとしたときに、漏洩量が1.0ml/分以下となったサンプルは、優れた気密性を有するとして「◎」の評価を下し、漏洩量が0.5ml/分以下となったサンプルは、極めて優れた気密性を有する「☆」の評価を下すこととした。尚、ISO11565に基づく気密試験では、圧力を2.0MPaとした上で、漏洩量が2.0ml/分以下となった場合に、気密性の面で問題がないものとされる。従って、本試験では、ISOにおける基準よりも厳しい基準にて各サンプルを評価している。   Furthermore, Table 1 shows the evaluation of the airtightness of each sample when the air pressure is 2 MPa or 3 MPa. In Table 1, when the pressure is set to 2 MPa, a sample having a leakage amount of more than 0.5 ml / min and not more than 1.0 ml / min is evaluated as “◯” because it has good airtightness. A sample having a leakage amount of 0.5 ml / min or less was evaluated as “◎” as having excellent airtightness. In addition, when the pressure was 3 MPa, the sample having a leakage amount of 1.0 ml / min or less was evaluated as “」 ”as having excellent airtightness, and the leakage amount was 0.5 ml / min or less. These samples were evaluated as “☆” having extremely excellent airtightness. In the airtight test based on ISO11565, when the pressure is set to 2.0 MPa and the leakage amount is 2.0 ml / min or less, there is no problem in terms of airtightness. Therefore, in this test, each sample is evaluated according to a stricter standard than the standard in ISO.

尚、各サンプルともに、ねじ部のねじ径をM14とし、工具係合部の対辺寸法を16mmとした。さらに、主体金具の表面に、Niを主成分とする金属からなるメッキ層と、三価クロメート層とを設け、三価クロメート層の表面に防錆油を塗布した。さらに、算術平均粗さRaは、JIS型の接触式粗さ測定器を用いて測定し、測定対象部に接触する触針は、先端の半径を2μm、先端のテーパ角度を60°とし、測定速度を0.03mm/sとした。加えて、各サンプルにおける外周側領域の算術平均粗さは、受け型の受け面における算術平均粗さを変更することで変更した。併せて、試験台における座面の傾斜角度を60°とし、サンプルのテーパ面における傾斜角度を63°とした(尚、主体金具の構成や算術平均粗さの測定方法は、以下の試験においても同様)。   In each sample, the thread diameter of the threaded portion was M14, and the opposite side dimension of the tool engaging portion was 16 mm. Furthermore, a plating layer made of a metal mainly composed of Ni and a trivalent chromate layer were provided on the surface of the metal shell, and rust preventive oil was applied to the surface of the trivalent chromate layer. Further, the arithmetic average roughness Ra is measured by using a JIS type contact type roughness measuring instrument, and the stylus contacting the measurement target part is measured with a tip radius of 2 μm and a tip taper angle of 60 °. The speed was 0.03 mm / s. In addition, the arithmetic average roughness of the outer peripheral side region in each sample was changed by changing the arithmetic average roughness on the receiving surface of the receiving mold. In addition, the inclination angle of the seating surface on the test bench was set to 60 °, and the inclination angle of the taper surface of the sample was set to 63 ° (Note that the structure of the metal shell and the method for measuring the arithmetic average roughness are also used in the following tests. The same).

Figure 0005572181
Figure 0005572181

表1及び図10に示すように、外周側領域の算術平均粗さRaを5μm以下としたサンプルは、優れた気密性を有することが確認された。これは、サンプルを試験台に組付けたときには、螺旋状をなす突部が比較的大きな圧力で座面に対して接触し、座面とテーパ面との間が全周に亘ってシールされたためであると考えられる。   As shown in Table 1 and FIG. 10, it was confirmed that the sample in which the arithmetic average roughness Ra of the outer peripheral region was 5 μm or less has excellent airtightness. This is because when the sample was assembled on the test bench, the spiral protrusion contacted the seating surface with a relatively large pressure, and the space between the seating surface and the tapered surface was sealed over the entire circumference. It is thought that.

また特に、算術平均粗さRaを4μm以下としたサンプルは、極めて優れた気密性を有することが分かった。   In particular, it was found that a sample having an arithmetic average roughness Ra of 4 μm or less has extremely excellent airtightness.

次に、テーパ面の外周側領域に螺旋状の突部を設けるとともに、外周側領域の算術平均粗さRaを種々変更した点火プラグのサンプル(突部あり)と、テーパ面の外周側領域に螺旋状の突部を設けることなく、前記外周側領域に粗し加工を施すことで、外周側領域の算術平均粗さRaを種々変更した点火プラグのサンプル(突部なし)とを作製し、空気の圧力を2MPaとした上で、上述の気密性評価試験を行った。表2に、各サンプルにおける空気の漏洩量を示す。尚、表2において、「猛漏」とあるのは、空気の漏洩量が4ml/分超であったことを意味する。   Next, a sample of a spark plug (with protrusions) in which a spiral protrusion is provided in the outer peripheral region of the tapered surface and the arithmetic average roughness Ra of the outer peripheral region is variously changed, and an outer peripheral region of the tapered surface is provided. Without providing a spiral protrusion, by roughing the outer peripheral side region, to produce a spark plug sample (no protrusion) with various changes in the arithmetic average roughness Ra of the outer peripheral region, The airtightness evaluation test described above was performed after setting the air pressure to 2 MPa. Table 2 shows the amount of air leakage in each sample. In Table 2, the term “severe leakage” means that the amount of air leakage was more than 4 ml / min.

Figure 0005572181
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表2に示すように、算術平均粗さRaを1μm未満とした場合には、螺旋状の突部の有無に関わらず、漏洩量が十分に小さなものとなり、良好な気密性を確保できていたが、算術平均粗さRaを1μm以上とした場合、螺旋状の突部を設けなかったサンプルにおいては、気密性が急激に悪化する一方で、螺旋状の突部を設けたサンプルにおいては、良好な気密性を維持できることが確認された。これは、螺旋状の突部を設けたことで、テーパ面及び座面の間が全周に亘ってシールされたことに起因すると考えられる。   As shown in Table 2, when the arithmetic average roughness Ra was less than 1 μm, the leakage amount was sufficiently small regardless of the presence or absence of the spiral protrusion, and good airtightness could be secured. However, when the arithmetic average roughness Ra is set to 1 μm or more, the airtightness deteriorates rapidly in the sample in which the spiral protrusion is not provided, whereas the sample in which the spiral protrusion is provided is good. It was confirmed that the airtightness can be maintained. This is considered to be due to the fact that the space between the tapered surface and the seating surface is sealed over the entire circumference by providing the spiral protrusion.

上記試験の結果より、テーパ面の外周側領域における算術平均粗さRaを1μm以上とし、外周側領域を比較的粗いものとしながらも、良好な気密性を確保するという点から、前記外周側領域における算術平均粗さRaを5μm以下とするとともに、前記外周側領域に、1周以上の長さを有する螺旋状の突部を設けることが好ましいといえる。   From the result of the above test, the outer peripheral side region is defined as having an arithmetic average roughness Ra of 1 μm or more in the outer peripheral side region of the tapered surface and ensuring good airtightness while making the outer peripheral side region relatively rough. It can be said that the arithmetic average roughness Ra in is preferably 5 μm or less, and a spiral protrusion having a length of one or more rounds is provided in the outer peripheral side region.

また、気密性の更なる向上を図るという観点から、外周側領域における算術平均粗さRaを4μm以下とすることがより好ましいといえる。   Moreover, it can be said that it is more preferable that arithmetic mean roughness Ra in an outer peripheral side area | region shall be 4 micrometers or less from a viewpoint of aiming at the further improvement of airtightness.

尚、テーパ面に対して、主体金具の周方向に沿って延びる環状の突部を設けた場合においても、テーパ面及び座面間を全周に亘ってシールすることができる。従って、螺旋状の突部を設ける場合と同様に、環状の突部を設けた場合においても、良好な気密性を実現できるといえる。   In addition, even when an annular protrusion that extends along the circumferential direction of the metal shell is provided on the tapered surface, the space between the tapered surface and the seating surface can be sealed over the entire circumference. Therefore, it can be said that good airtightness can be realized even when the annular protrusion is provided, as in the case where the spiral protrusion is provided.

次いで、テーパ面の外周側領域のみに螺旋状の突部を設けた点火プラグのサンプル(サンプルA)と、テーパ面の全域に亘って螺旋状の突部を設けた点火プラグのサンプル(サンプルB)とを作製した。そして、前記試験台に対するサンプルの組付回数を1回、100回、200回、300回、又は、400回と変更した上で、空気の圧力を2MPaとして、上述の気密性評価試験を行った。表3に、当該試験の試験結果を示す。尚、組付回数が1回とあるのは、試験台に対して初めてサンプルを組付けた状態をいう。また、組付回数が複数回とあるのは、試験台に対してサンプルの組付・取外を繰り返し行い、複数回(例えば、100回や200回)目に試験台に対してサンプルを組付けた状態をいう。   Next, a spark plug sample (sample A) in which a spiral protrusion is provided only in the outer peripheral region of the tapered surface, and a spark plug sample (sample B) in which a spiral protrusion is provided over the entire taper surface. ). And after changing the number of times of assembling of the sample to the test table to 1, 100, 200, 300, or 400 times, the above airtightness evaluation test was performed with the air pressure set to 2 MPa. . Table 3 shows the test results of the test. Note that the number of times of assembling is one when the sample is assembled for the first time on the test bench. The number of times of assembling is that the sample is repeatedly assembled and removed from the test table, and the sample is assembled to the test table several times (for example, 100 times or 200 times). The state that is attached.

Figure 0005572181
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表3に示すように、テーパ面の全域に亘って螺旋状の突部を設けたサンプルBは、試験台に対する組付を複数回行った場合であっても、良好な気密性を維持できることが分かった。これは、螺旋状の突部が広範囲に亘って形成されていたことで、組付の繰り返しに伴い試験台に変形が生じた場合であっても、螺旋状の突部が試験台(座面)に対してより確実に全周に亘って密着していたためであると考えられる。尚、突部を環状とした場合であっても、同様の作用効果が得られると考えられる。   As shown in Table 3, sample B provided with a spiral protrusion over the entire taper surface can maintain good airtightness even when it is assembled multiple times to the test bench. I understood. This is because the spiral protrusion is formed over a wide range, and even if the test table is deformed due to repeated assembly, the spiral protrusion is the test table (seat surface). This is considered to be due to the fact that the entire circumference was closely adhered to. Even when the protrusion is annular, it is considered that the same effect can be obtained.

上記試験の結果より、組付を複数回行った場合においても、良好な気密性を維持可能とすべく、テーパ面の全域に亘って螺旋状又は環状の突部を設けることが好ましいといえる。   From the results of the above test, it can be said that it is preferable to provide a spiral or annular protrusion over the entire taper surface so that good airtightness can be maintained even when the assembly is performed a plurality of times.

次に、テーパ面の全域に亘って螺旋状の突部を設け、テーパ面の表面の算術平均粗さRaを4μmとした点火プラグのサンプル(サンプルC)と、テーパ面の全域に亘って環状の突部を設け、テーパ面の表面の算術平均粗さRaを4μmとしたサンプル(サンプルD)と、螺旋状や環状の突部を設けることなく、テーパ面の全域に粗し加工を施すことで、テーパ面の表面における算術平均粗さRaを4μmとした点火プラグのサンプル(サンプルE)とについて、それぞれねじ部のねじ径をM18、M14、又は、M12としたものを作製した。そして、各サンプルについて、空気の圧力を2MPaとして、上述の気密性評価試験を行った。表4及び図11に、当該試験の試験結果を示す。尚、図11においては、サンプルCの試験結果を示すグラフに斜線を付し、サンプルDの試験結果を示すグラフに散点模様を付し、サンプルEの試験結果を示すグラフに格子模様を付した。   Next, a sample of a spark plug (sample C) in which a spiral protrusion is provided over the entire tapered surface and the arithmetic average roughness Ra of the surface of the tapered surface is 4 μm, and an annular shape is formed over the entire tapered surface. And a sample (sample D) having an arithmetic mean roughness Ra of 4 μm on the surface of the tapered surface, and roughening the entire tapered surface without providing a spiral or annular protrusion. Thus, a spark plug sample (sample E) having an arithmetic mean roughness Ra of 4 μm on the surface of the tapered surface was prepared with a thread diameter of the threaded portion of M18, M14, or M12. Each sample was subjected to the above airtightness evaluation test at an air pressure of 2 MPa. Table 4 and FIG. 11 show the test results of the test. In FIG. 11, the graph showing the test result of sample C is hatched, a dotted pattern is added to the graph showing the test result of sample D, and a lattice pattern is attached to the graph showing the test result of sample E. did.

Figure 0005572181
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表4及び図11に示すように、螺旋状や環状の突部を設けなかったサンプルEは、ねじ部のねじ径が小さくなるにつれて(すなわち、座面に対するテーパ面の接触面積が小さくなるにつれて)、気密性が低下していたが、螺旋状や環状の突部を設けたサンプルC,Dは、ねじ部のねじ径をM14やM12とし、座面に対するテーパ面に接触面積が小さい場合であっても、優れた気密性を確保できることが明らかとなった。   As shown in Table 4 and FIG. 11, in the sample E in which the spiral or annular protrusion is not provided, as the screw diameter of the screw portion becomes smaller (that is, as the contact area of the tapered surface with respect to the seat surface becomes smaller). However, the samples C and D provided with a spiral or annular protrusion had a screw diameter of M14 or M12, and the contact area was small on the taper surface with respect to the seat surface. However, it was revealed that excellent airtightness can be secured.

上記試験の結果より、ねじ部のねじ径がM14以下とされ、気密性の低下が生じやすい点火プラグにおいて、テーパ面に環状又は螺旋状の突部を設けることが有効であり、ねじ部のねじ径がM12以下とされ、気密性の低下が極めて生じやすい点火プラグにおいて、テーパ面に環状又は螺旋状の突部を設けることが非常に有効であるといえる。   From the results of the above test, it is effective to provide an annular or spiral protrusion on the tapered surface of the spark plug in which the screw diameter of the screw portion is M14 or less and airtightness is likely to be reduced. It can be said that it is very effective to provide an annular or spiral protrusion on the tapered surface in a spark plug having a diameter of M12 or less and extremely easy to cause a decrease in airtightness.

次いで、受け面のうちテーパ面が押圧される部位に、螺旋状の突状部及び凹部を設けるとともに、前記部位の算術平均粗さRaを種々変更した受け型を用いて、ねじ部のねじ径をM18、M14、又は、M12とした主体金具に加締め部を形成することで、主体金具及び絶縁碍子を固定する工程(押圧工程)を複数回行い、前記受け型の挿通孔に対する座部の入り込み(食付き)が生じてしまう割合(食付き発生率)を計測した。表5に、当該試験の結果を示す。尚、前記押し型により主体金具を受け型側へと押圧する際の荷重は、ねじ径をM18とした場合に55kNとし、ねじ径をM14とした場合に40kNとし、ねじ径をM12とした場合に35kNとした。   Next, the screw diameter of the thread portion is provided by using a receiving die in which a spiral projecting portion and a concave portion are provided in a portion of the receiving surface where the tapered surface is pressed and the arithmetic average roughness Ra of the portion is variously changed. By forming the crimped portion on the metal shell made of M18, M14, or M12, the step of fixing the metal shell and the insulator (pressing step) is performed a plurality of times, and the seat portion with respect to the insertion hole of the receiving mold is The ratio (incidence rate of occurrence of eating) that occurred (inclusion of eating) was measured. Table 5 shows the results of the test. The load when the metal shell is received and pressed to the mold side by the pressing die is 55 kN when the screw diameter is M18, 40 kN when the screw diameter is M14, and the screw diameter is M12. 35 kN.

Figure 0005572181
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表5に示すように、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の算術平均粗さRaを1μm以上とした場合には、食付き発生率が0%となり、受け型に対する主体金具の食付きを極めて効果的に抑制できることが分かった。これは、受け面及びテーパ面間の摩擦力が十分に大きなものとなり、テーパ面の挿通孔側に対する滑りが抑制されたためであると考えられる。   As shown in Table 5, when the arithmetic average roughness Ra of the portion of the receiving surface where the tapered surface is pressed is 1 μm or more, the biting rate is 0%, and the metal shell biting against the receiving die It was found that can be suppressed extremely effectively. This is considered to be because the frictional force between the receiving surface and the taper surface is sufficiently large, and the slip of the taper surface with respect to the insertion hole side is suppressed.

また、算術平均粗さRaを0.2μm、又は、0.5μmとしたときの試験結果から、ねじ部のねじ径をM14とした場合には、食付き発生率が大きなものとなり、ねじ部のねじ径をM12とした場合には、食付き発生率が極端に大きなものとなることが確認された。しかしながら、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の算術平均粗さRaを1μm以上とした場合には、このように受け型に対する主体金具の食付きが非常に生じやすい条件においても、主体金具の食付きを効果的に抑制できた。   Further, from the test result when the arithmetic average roughness Ra is 0.2 μm or 0.5 μm, when the screw diameter of the screw portion is M14, the occurrence rate of the bite becomes large, and the screw portion When the screw diameter was M12, it was confirmed that the occurrence rate of biting was extremely large. However, when the arithmetic average roughness Ra of the portion of the receiving surface where the tapered surface is pressed is set to 1 μm or more, the metal shell can be obtained even under such a condition that the metal shell is very likely to bite against the receiving die. Was effectively suppressed.

尚、押圧工程を経た主体金具においては、そのテーパ面のうち受け面に接触した部位の算術平均粗さRaが、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の算術平均粗さRaと等しいものとなる。例えば、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の算術平均粗さRaを5μmとした場合には、テーパ面のうち受け面に接触した部位の算術平均粗さRaも5μmとなる。ここで、上述の通り、良好な気密性を確保するという面では、テーパ面の表面の算術平均粗さRaを5μm以下とすることが好ましい(表1及び図10参照)。従って、押圧工程を経て製造された点火プラグにおいて、座面に対するテーパ面の密着性を良好なものとし、優れた気密性を確保するという点から、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の算術平均粗さRaを5μm以下とすることが好ましいといえる。   In the metal shell that has undergone the pressing step, the arithmetic average roughness Ra of the portion of the tapered surface that contacts the receiving surface is equal to the arithmetic average roughness Ra of the portion of the receiving surface that is pressed against the tapered surface. It becomes. For example, when the arithmetic average roughness Ra of the portion of the receiving surface where the tapered surface is pressed is 5 μm, the arithmetic average roughness Ra of the portion of the tapered surface that contacts the receiving surface is also 5 μm. Here, as described above, in terms of ensuring good airtightness, it is preferable to set the arithmetic average roughness Ra of the surface of the tapered surface to 5 μm or less (see Table 1 and FIG. 10). Therefore, in the spark plug manufactured through the pressing step, the taper surface of the receiving surface is pressed in the receiving surface from the viewpoint of improving the adhesion of the tapered surface to the seat surface and ensuring excellent airtightness. It can be said that the arithmetic average roughness Ra is preferably 5 μm or less.

上記試験の結果より、受け型に対する主体金具の食付きをより確実に防止し、優れた生産性を実現しつつ、製造された点火プラグにおいて、優れた気密性を確保するという観点から、受け面のうちテーパ面が押圧される部位の少なくとも一部は、その表面の算術平均粗さを1μm以上5μm以下とするとともに、環状又は螺旋状をなし、受け面の周方向に沿って延びる突状部及び凹部のうちの少なくとも一方を有することが好ましいといえる。   From the result of the above test, from the viewpoint of ensuring excellent airtightness in the manufactured spark plug while more reliably preventing biting of the metal shell against the receiving mold and realizing excellent productivity. At least a part of the portion where the tapered surface is pressed has an arithmetic average roughness of the surface of 1 μm or more and 5 μm or less, and has a ring shape or a spiral shape, and is a protruding portion extending along the circumferential direction of the receiving surface It can be said that it is preferable to have at least one of the recess and the recess.

また、上述の構成は、ねじ部のねじ径がM14以下とされ、受け型に対する主体金具の食付きがより生じやすい場合において特に有効であり、ねじ部のねじ径がM12以下とされ、受け型に対する主体金具の食付きが極めて生じやすい条件において非常に有効であるといえる。   The above-described configuration is particularly effective when the screw diameter of the screw portion is M14 or less and the metal shell is more easily bited by the receiving die, and the screw diameter of the screw portion is M12 or less. It can be said that it is very effective in a condition where the metal shell is extremely susceptible to biting.

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。   In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other application examples and modification examples not illustrated below are also possible.

(a)上記実施形態において、螺旋状の突部16Pはテーパ面16の全域に亘って形成されているが、螺旋状の突部16Pは、少なくとも前記外周側領域16Cに形成されていればよい。   (A) In the above embodiment, the spiral protrusion 16P is formed over the entire tapered surface 16, but the spiral protrusion 16P only needs to be formed at least in the outer peripheral region 16C. .

(b)上記実施形態において、受け面53のうち、テーパ面16が押圧される部位の全域に亘って突状部54及び凹部55が形成されているが、受け面53のうち外周側領域16Cが押圧される部位のみに、突状部54や凹部55を形成することとしてもよい。   (B) In the above embodiment, the protruding portion 54 and the recessed portion 55 are formed over the entire area of the receiving surface 53 where the tapered surface 16 is pressed. It is good also as forming the protruding part 54 and the recessed part 55 only in the site | part to which is pressed.

(c)上記実施形態において、受け面53には、突状部54及び凹部55が設けられているが、突状部及び凹部のうちの一方のみを設けることとしてもよい。この場合には、押圧工程において、テーパ面16が、凹部や突状部同士の間に設けられた溝状部分に入り込むことで、螺旋状や環状の突部が形成されることとなる。   (C) In the above-described embodiment, the receiving surface 53 is provided with the protruding portion 54 and the recessed portion 55, but only one of the protruding portion and the recessed portion may be provided. In this case, in the pressing step, the tapered surface 16 enters a groove-like portion provided between the recesses and the protrusions, so that a spiral or annular protrusion is formed.

(d)上記実施形態では、押圧工程において、主体金具3を加熱することなく、加締め部20を形成すること(いわゆる冷間加締め加工を施すこと)によって、絶縁碍子2と主体金具3とが固定されている。これに対して、押圧工程において、主体金具3を通電加熱しつつ、加締め部20を形成すること(いわゆる熱間加締め加工を施すこと)によって、絶縁碍子2と主体金具3とを固定することとしてもよい。尚、冷間加締め加工を施す場合には、熱間加締め加工を施す場合と比較して、押し型56から主体金具3へとより大きな荷重を加える必要があるため、受け型51に対する主体金具3の食付きがより発生しやすい。従って、押圧工程において、冷間加締め加工を施すことにより絶縁碍子2と主体金具3とを固定する場合に、本発明の技術思想を採用することが特に有意である。   (D) In the above embodiment, in the pressing step, the insulator 2 and the metal shell 3 are formed by forming the crimped portion 20 without performing heating of the metal shell 3 (so-called cold crimping). Is fixed. On the other hand, in the pressing step, the insulator 2 and the metal shell 3 are fixed by forming the crimped portion 20 while applying current heating to the metal shell 3 (so-called hot crimping). It is good as well. In the case of performing cold crimping, it is necessary to apply a larger load from the pressing die 56 to the metal shell 3 than in the case of performing hot crimping. Biting of the metal fitting 3 is more likely to occur. Therefore, it is particularly significant to adopt the technical idea of the present invention when the insulator 2 and the metal shell 3 are fixed by performing cold crimping in the pressing step.

(e)上記実施形態では、ねじ部15のねじ径がM14以下又はM12以下とされているが、ねじ部15のねじ径はこれに限定されるものではない。   (E) In the said embodiment, although the screw diameter of the screw part 15 is M14 or less or M12 or less, the screw diameter of the screw part 15 is not limited to this.

(f)上記実施形態では、主体金具3の表面に、メッキ層や三価クロメート層が形成されているが、メッキ層や三価クロメート層を設けないこととしてもよい。また、防錆油を塗布しないこととしてもよい。   (F) In the above embodiment, the plating layer and the trivalent chromate layer are formed on the surface of the metal shell 3, but the plating layer and the trivalent chromate layer may not be provided. Moreover, it is good also as not applying rust prevention oil.

(g)上記実施形態では、主体金具3の先端部に、接地電極27が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部(又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部)を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である(例えば、特開2006−236906号公報等)。   (G) In the above embodiment, the case where the ground electrode 27 is joined to the distal end portion of the metal shell 3 is embodied. However, a part of the metal shell (or the tip metal fitting previously welded to the metal shell is used. The present invention is also applicable to the case where the ground electrode is formed by cutting out a part of the ground (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-236906).

(h)上記実施形態では、工具係合部19は断面六角形状とされているが、工具係合部19の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Bi−HEX(変形12角)形状〔ISO22977:2005(E)〕等とされていてもよい。   (H) In the above embodiment, the tool engagement portion 19 has a hexagonal cross section, but the shape of the tool engagement portion 19 is not limited to such a shape. For example, it may be a Bi-HEX (deformed 12-angle) shape [ISO 22777: 2005 (E)].

1…点火プラグ
2…絶縁碍子(絶縁体)
3…主体金具
15…ねじ部
16…テーパ面
16P…突部
17…座部
41…内燃機関(燃焼装置)
42…取付孔
43…座面
51…受け型
52…挿通孔
53…受け面
54…突状部
55…凹部
CL1…軸線
1 ... Spark plug 2 ... Insulator (insulator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Main metal fitting 15 ... Screw part 16 ... Tapered surface 16P ... Projection part 17 ... Seat part 41 ... Internal combustion engine (combustion apparatus)
42 ... Mounting hole 43 ... Seat surface 51 ... Receiving mold 52 ... Insertion hole 53 ... Receiving surface 54 ... Projection 55 ... Recess CL1 ... Axis

Claims (8)

軸線方向に延びる筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具とを備え、
前記主体金具が、
燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部と、
先端側に向けて外径が徐々に小さくなるテーパ面を有し、前記ねじ部よりも後端側に位置する鍔状の座部とを有し、
前記燃焼装置の取付孔に前記ねじ部が螺合されたとき、前記テーパ面が前記燃焼装置の座面に接触する点火プラグであって、
前記テーパ面の少なくとも最外周部から前記最外周部における外径の95%の外径となる部位までの範囲内に、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、前記主体金具の周方向に沿って延びる突部が形成され、
前記軸線を含む断面において、前記範囲内における前記テーパ面の表面の算術平均粗さが、1μm以上5μm以下とされることを特徴とする点火プラグ。
A cylindrical insulator extending in the axial direction;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
The metal shell is
A threaded portion for screwing into the mounting hole of the combustion device;
A tapered surface having an outer diameter that gradually decreases toward the distal end side, and a bowl-shaped seat portion that is positioned on the rear end side of the screw portion;
When the threaded portion is screwed into the mounting hole of the combustion device, the tapered surface is a spark plug that contacts the seat surface of the combustion device,
In the range from at least the outermost peripheral portion of the tapered surface to a portion having an outer diameter of 95% of the outer diameter at the outermost peripheral portion, the taper surface has a ring shape or a spiral shape having a length of one or more rounds, and the main body A protrusion extending along the circumferential direction of the metal fitting is formed,
The spark plug characterized in that, in a cross section including the axis, the arithmetic average roughness of the surface of the tapered surface within the range is 1 μm or more and 5 μm or less.
前記突部は、前記テーパ面の全域に形成され、
前記テーパ面の表面の算術平均粗さが、1μm以上5μm以下とされることを特徴とする請求項に記載の点火プラグ。
The protrusion is formed over the entire tapered surface,
2. The spark plug according to claim 1 , wherein an arithmetic average roughness of a surface of the tapered surface is 1 μm or more and 5 μm or less.
前記ねじ部のねじ径がM14以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の点火プラグ。   The spark plug according to claim 1 or 2, wherein a screw diameter of the thread portion is M14 or less. 前記ねじ部のねじ径がM12以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の点火プラグ。   The spark plug according to any one of claims 1 to 3, wherein a screw diameter of the thread portion is M12 or less. 軸線方向に延びる筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具とを備え、
前記主体金具が、
燃焼装置の取付孔に螺合するためのねじ部と、
先端側に向けて外径が徐々に小さくなるテーパ面を有し、前記ねじ部よりも後端側に位置する鍔状の座部とを有し、
前記燃焼装置の取付孔に前記ねじ部が螺合されたとき、前記テーパ面が前記燃焼装置の座面に接触する点火プラグの製造方法であって、
前記ねじ部を挿通可能な挿通孔、及び、当該挿通孔の開口に連接する環状の受け面を有する受け型を用い、前記挿通孔に前記ねじ部を挿通しつつ、前記主体金具を前記受け型側へと押圧し、前記テーパ面を前記受け面に押圧する押圧工程を含み、
前記受け面のうち前記テーパ面が押圧される部位の少なくとも一部は、その表面の算術平均粗さが1μm以上5μm以下とされるとともに、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、前記受け面の周方向に沿って延びる突状部及び凹部のうちの少なくとも一方を備え、
前記押圧工程においては、前記受け面に対して前記テーパ面を押圧することで、前記テーパ面に、環状、又は、1周以上の長さを有する螺旋状をなし、前記主体金具の周方向に沿って延びる突部を形成することを特徴とする点火プラグの製造方法。
A cylindrical insulator extending in the axial direction;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
The metal shell is
A threaded portion for screwing into the mounting hole of the combustion device;
A tapered surface having an outer diameter that gradually decreases toward the distal end side, and a bowl-shaped seat portion that is positioned on the rear end side of the screw portion;
When the threaded portion is screwed into the mounting hole of the combustion device, the tapered surface is in contact with the seating surface of the combustion device,
Using a receiving die having an insertion hole through which the screw portion can be inserted and an annular receiving surface connected to an opening of the insertion hole, the metal fitting is inserted into the receiving die while the screw portion is inserted into the insertion hole. Pressing to the side and pressing the tapered surface against the receiving surface,
At least a portion of the receiving surface where the tapered surface is pressed has an arithmetic mean roughness of the surface of 1 μm or more and 5 μm or less, and an annular shape or a spiral shape having a length of one or more rounds. Comprising at least one of a protrusion and a recess extending along the circumferential direction of the receiving surface,
In the pressing step, the tapered surface is pressed against the receiving surface to form an annular shape or a spiral shape having a length of one or more rounds in the circumferential direction of the metal shell. A method for manufacturing a spark plug, characterized by forming a protrusion extending along the projection.
前記点火プラグにおいては、前記主体金具の後端部に設けられた径方向内側に屈曲する加締め部により、前記絶縁体と前記主体金具とが固定されており、
前記押圧工程においては、前記主体金具の後端部を押圧することで、前記主体金具の後端部を径方向内側に屈曲させ前記加締め部を形成するとともに、前記テーパ面を前記受け面に押圧し前記突部を形成することを特徴とする請求項5に記載の点火プラグの製造方法。
In the spark plug, the insulator and the metal shell are fixed by a caulking portion that is bent inward in the radial direction provided at a rear end portion of the metal shell,
In the pressing step, by pressing the rear end portion of the metal shell, the rear end portion of the metal shell is bent radially inward to form the crimped portion, and the tapered surface is used as the receiving surface. The method for manufacturing a spark plug according to claim 5, wherein the protrusion is formed by pressing.
前記ねじ部のねじ径がM14以下であることを特徴とする請求項5又は6に記載の点火プラグの製造方法。   The method for manufacturing a spark plug according to claim 5 or 6, wherein a screw diameter of the thread portion is M14 or less. 前記ねじ部のねじ径がM12以下であることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の点火プラグの製造方法。   The spark plug manufacturing method according to any one of claims 5 to 7, wherein a screw diameter of the screw portion is M12 or less.
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